KR20190041477A - 기판 홀딩 디바이스, 기판 홀딩 디바이스의 제조 방법, 및 샘플을 프로세싱 또는 이미징하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

기판 홀딩 디바이스, 기판 홀딩 디바이스의 제조 방법, 및 샘플을 프로세싱 또는 이미징하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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KR20190041477A
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폴 이머트 셰퍼스
제리 요한네스 마르티누스 페이스터
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마퍼 리쏘그라피 아이피 비.브이.
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Abstract

본 발명은, 홀딩 플레이트, 베이스 플레이트, 지지체의 어레이, 및 열 흡수 재료의 액적의 어레이를 포함하는 기판 홀딩 디바이스에 관한 것이다. 홀딩 플레이트는 기판을 홀딩하기 위한 제1 면을 포함한다. 베이스 플레이트는, 홀딩 플레이트로부터 일정 거리에 배열되고, 제1 면에 대향하는 홀딩 플레이트의 면에서 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이에 간극을 제공한다. 지지체의 어레이는 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이에 배열된다. 액체 및/또는 고체 액적의 어레이는 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이에 배열되고, 액적은 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 둘 모두와 접촉하도록 배열된다. 액적은 서로로부터 그리고 지지체로부터 이격되어 배열되고, 간극을 따르는 방향에서 서로 인접하게 배열된다.

Description

기판 홀딩 디바이스, 기판 홀딩 디바이스의 제조 방법, 및 샘플을 프로세싱 또는 이미징하기 위한 장치 및 방법
본 발명은, 예를 들면, 리소그래피 시스템에서 사용하기 위한 기판 홀딩 디바이스(substrate holding device)에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 이러한 기판 홀딩 디바이스를 제조하기 위한 방법, 및 리소그래피 시스템에서 이러한 기판 홀딩 디바이스의 사용에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 샘플을 노광하기 위한 장치, 특히 샘플을 프로세싱 또는 이미징하기 위한 장치, 더 특별하게는 리소그래피 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 샘플을 프로세싱 또는 이미징하기 위한 방법에 관한 것이다.
리소그래피 시스템에서, 예를 들면, 실리콘 웨이퍼와 같은 기판의 표면을 조명하고 패턴화하기 위해, 이온 또는 전자와 같은 광자 또는 하전 입자가 사용된다. 이러한 광자 또는 하전 입자의 에너지 부하에 기인하여, 기판은 적어도 국소 가열된다. 특히, 멀티 빔 하전 입자 리소그래피 시스템(multi-beam charged particle lithography system)과 같은 하전 입자 리소그래피 시스템에서, 하전 입자의 충격은, 특히 기판 상에서의 하전 입자의 국소적 부여와 연계하여, 기판의 상당한 가열을 야기할 수도 있다.
기판의 온도 상승을 억제하고, 그에 의해 노광된 기판의 온도를 안정화시키는 다양한 기판 홀딩 디바이스가 제안되어 있다.
이들 홀딩 디바이스 중 많은 것은 기판 홀딩 디바이스를 통해 유동하도록 배열되는 냉각제와 기판의 열 접촉에 의존한다. 이러한 디바이스의 하나의 예는 US 5,685,363호에서 개시되는데, 이 미국 특허는 노광될 웨이퍼 또는 타겟 아래에 열 흡수 유체 챔버를 포함하는 기판 홀딩 디바이스를 설명한다. 이러한 공지의 기판 홀딩 디바이스는 가요성 시트에 의해 덮인 열 흡수 유체를 포함한다. 사용에서, 기판은 기판 리테이너(substrate retainer)에 의해 시트에 대해 가압되고, 그에 의해, 시트, 따라서 열 흡수 유체가 기판의 후면과 친밀하게 열 접촉하여 온도에서 안정화된다.
하전 입자 빔 리소그래피 시스템에서와 같이, 기판이 국소적으로만 가열되고, 한편 열 흡수 유체가 기판의 전체 후면을 따라 실질적으로 연장되는 경우, 이 공지의 설계에서의 열 흡수 유체의 층은, 열 흡수제로서 작용하는 것 외에, 열 버퍼로서 작용하고 열 버퍼를 형성한다.
또한, US 5,685,363호에서 개시되는 바와 같은 온도 안정화 디바이스는, 안정화 베이스에 포함되는 열 흡수 유체 통로 또는 냉각제 통로를 포함하는데, 열 흡수 유체는, 기판 홀딩 디바이스를 냉각시키기 위해, 그리고 기판 홀딩 디바이스로부터 멀어지게 열을 전달하기 위해, 이 통로를 통해 유동한다. 이것은, 열 흡수 챔버 아래의 기판 홀딩 디바이스의 온도를 안정화시키는 것을 허용하고, 기판 홀딩 디바이스 및 타겟이 안정화되어야 하는 온도의 더 나은 제어를 제공한다.
리소그래피 노광 시스템에서, 종종 진공 환경에 수용되기 때문에, 이러한 냉각제 통로는 바람직하지 않다. 하나의 이유는, 관련된 냉각제 도관이, 직접적으로 또는 히스테리시스를 통해, 기판의 정확한 위치 결정을 방해하거나 또는 저해한다는 것이다.
리소그래피의 분야 내에서, 특허 공개 공보 US 2005/0128449호는, 위상 변화 재료, 소위 PCM이 열의 제거를 용이하게 할 수 있다는 것을 교시한다. PCM은 고체에서 액체로의 상 변화 동안, 잠열로서 많은 양의 에너지를 저장할 수 있다. 유익하게는, 많은 양의 열 에너지가 상대적으로 일정한 온도에서 저장될 수 있다. 따라서, PCM의 사용은, 온도를 크게 변경하지 않고도 많은 양의 열 에너지를 저장하는 것에 의해, 온도 안정화를 제공할 수 있다. PCM 재료는, 타겟 또는 기판 및 기판 홀딩 디바이스가 안정화되어야 하는 온도를 여전히 확실하게 제어하면서, 냉각제 도관 없이 적용될 수 있다. 이러한 열 저장 및 안정화 시스템을 실현하기 위해 나타내어지는 재료는 파라핀 왁스 및 Rubitherm™ PX를 포함한다. PCM은 PCM 분말로서 또는 결합 PCM(bound PCM)으로서 제공될 수도 있다.
이러한 방식의 결합된 열 저장 및 온도 제어는, 일정한 온도에서 재료의 상 변화를 활용하는 일반적으로 알려진 원리에 기초한다. 이 원리를 적용함에 있어서, 방대한 양의 문헌, 그 중에서도, Mohamed M. Farid 등등에 의한 "A review of on phase change energy storage: materials and applications"(Energy Conversion and Management 45, 2004)로부터 추가로 공지될 수도 있는 바와 같이, 적절한 재료는 일반적으로 핸드북으로부터 선택될 수도 있다. 원하는 온도에서 많은 양의 열 에너지의 저장을 제공하기 위해, 기술 분야의 숙련된 자는, 원하는 온도, 이 경우에서는 안정화의 온도에서 상대적으로 높은 전이 열(heat of transition) 또는 잠열을 갖는 재료를 검색할 것이다. 하나의 그러한 핸드북은, 미국 원자력 위원회에 의해 발표된 연구인 Report ANL-5750에 기초한 "thermodynamic properties of the elements"를 열거하는 "Handbook of chemistry & Physics"이다. 1991년 Costa 등등에 의한 "Numerical simulation of solid-liquid phase change phenomena"에서의 PCM 거동의 수치 시뮬레이션을 확인하기 위한 파라핀(n-옥타데칸(n-octadecane)), 갈륨 및 주석의 선택은, 아주 다양한 PCM 사이에서의 소정의 재료의 인기를 나타낸다.
본 출원인의 명의의 특허 공개 공보 US 2008/0024743호는, 이러한 공지된 온도 안정화 시스템을 나타내는 리소그래피 타겟 노광 시스템의 한 예를 제공하는데, 여기서 냉각제 도관은, 예를 들면, 헥사데칸(Hexadecane)의 형태의 PCM의 적용에 의해 생략된다. 헥사데칸은, 그것의 상 변화 온도가 반도체 제조에서 사용되는 냉각제 유체에 대한 통상적인 온도 범위의 상단(upper end)과 매치하고, 그에 의해, 기판 열 버퍼의 온도가, 산업용 리소그래피 시스템의 다른 일반적으로 액체 냉각된 부분으로부터 바람직하지 않은 범위까지 벗어나는 것을 방지한다는 이유 때문에 선택되었다. 이 점에 있어서, 헥사데칸의 PCM 온도는, 예를 들면, Himran 및 Suwono에 의한 "characterization of Alkanes and Paraffin Waxes for application as Phase Change Energy Storage Medium"(Energy sources, vol.16, 1994)로부터 약 291 K인 것으로 간주될 수도 있고, 한편 팹 냉각제 액체는 Chen, Gautam 및 Weig에 의한 "Bringing energy efficiency to the fab"(McKinsey on semiconductors, Autumn 2013)로부터 286으로부터 291 K까지의(55 내지 65 F)의 범위 내에 있는 것으로 간주될 수도 있다.
헥사데칸이 산업용 동작 온도, 적어도 산업용 냉각제 온도와 매치하는 상 변화 온도의 이점을 가지지만, 실제로는, 이 공지의 PCM 기반의 기판 온도 안정화 시스템에서 교시되는 바와 같이 타겟과 PCM 사이의 열 전도도를 향상시키기 위한 수단의 사용에도 불구하고, 열의 불량한 전도도에 기인하여 불량한 성능의 문제를 겪고 있는 것이 명백하였다.
더구나, US 7,528,349호는, 기판과 열 접촉하여 배치되는 열 흡수 재료를 포함하는 온도 안정화 시스템을 개시한다. 열 흡수 재료는, 기판을 프로세싱하는 재료에 대한 원하는 온도 범위에 있는 고체-액체 상 전이 온도에 의해 특성 묘사된다. US 7,528,349호에 따르면, 열 흡수 재료는 캐리어의 상부 상에 배치되는 편평한 층으로서 제공될 수도 있거나, 캐리어 표면 내의 하나 이상의 함몰부(depression)를 채우도록 배치될 수도 있거나 또는 열 흡수 재료로 리세스(recess)를 채우는 것에 의해 캐리어 내에 임베딩될 수도 있다. 열 흡수 재료는, 기판과 직접 접촉하여 또는 기판 양 쪽과 충분히 열 접촉하는 적절한 열 전도성 층을 가지고 배열된다. 하전 입자 빔 리소그래피 시스템에서와 같이, 기판이 국소적으로만 가열되는 경우, 결과적으로 나타나는 열은 열 흡수 재료에 의해 국소적으로 흡수된다. 열의 흡수에 기인하여, 열 흡수 재료는, 실질적으로 하전 입자 빔이 기판에 충돌하는 위치에서, 상 전이를 적어도 부분적으로 겪을 것이다. 이러한 국소적 상 전이는 열 흡수 재료의 국소적 팽창 또는 수축으로 나타난다. 이들 국소적 팽창 또는 수축은, 기판의 바람직하지 않은 왜곡 또는 변형을 생성하는데, 이것은 US 7,528,349호의 온도 안정화 시스템을, 고해상도 하전 입자 리소그래피에 대해 부적합하게 만든다.
그러므로, 본 발명은, 냉각제 액체의 반도체 표준 범위 내의 온도와 여전히 매치하면서, 충분한 열 전도성의, 일반적으로는 금속의 상 변화 재료를 사용하는 것에 의해 시스템, 장치 및/또는 기판 홀딩 디바이스의 정확한 온도 제어를 위한 수단을 제공하는 시스템, 장치 및/또는 방법을 제공하는 것을 추구한다. 표준 금속 재료는, 원하는 동작 범위로부터 멀리 떨어진 상 변화 온도를 갖는다. 303 K의 전이 온도를 갖는 갈륨은, 반도체 제조에서 사용되는 냉각제 액체의 온도 범위에 가장 가깝지만, 그러나 여전히 12 도만큼 벗어난다. 다른 금속성 재료(metallic-like material)는 금속 기반의 화합물 재료로부터 선택될 수도 있다. 이러한 액체 금속 재료가 갈륨과 같은 물질 거동을 나타낼 수도 있는 경우, 본 발명은, PCM 안정화 기판 지지체를 그것의 결합된 기능에서 그러한 액체 금속 화합물 및 기판 온도 안정제의 리셉터클(receptacle)로서 최적화하고, 그에 의해, 그러한 온도 안정화 기판 지지체의 새로운 설계를 제공하는 것을 추가로 추구한다.
동등하게, US 2008/0024743호에 따른 기판 홀딩 디바이스가 실질적으로 일정한 온도에서 기판 홀딩 디바이스의 상부 상에 기판을 홀딩하기 위한 매우 콤팩트하고 정교한 방식을 제공하지만, 이러한 기판 홀딩 디바이스를 제조하는 것 및/또는 리소그래피 시스템에서 사용하기에 적절한 매우 정확하고 재현 가능한 치수를 갖는 캐리어 또는 열 전도성 프레임을 획득하는 것이 어렵다는 것이 또한 입증되었다.
추가적으로 또는 대안적으로, 다양한 갈륨 화합물 중 임의의 것과 같은 금속성 상 변화 재료의 특정한 성질에 적응되는, 적어도 그 특정한 성질을 다루는 설계를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 실제로, 이들 재료는, 고체 형태에서의 체적이 액체 형태에서 보다 더 클 수도 있다는 점에서, 고체로부터 액체로의 전이에서 얼음 및 물과 같은 거동을 나타내는 경향이 있어서, 홀딩 디바이스의 상위 층과 그 아래에 포함되는 상 변화 재료 사이의 직접적인 접촉의 적어도 잠재적인 손실에 기인하는 불량한 열 전도도를 야기한다는 것이 명백하다.
추가적으로 또는 대안적으로, 따라서, 특히, 전자기 방사선 또는 입자를 기판 상으로 투사하기(projecting) 위한 노광 유닛이, 상기 기판에 대해, 노광 유닛이 기판에 열적으로 영향을 끼칠 수도 있는 그러한 밀접한 근접성을 가지고 배열되는 장치에서, 상기 기판의 정확한 온도 제어를 제공하는 노광 방법 및 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
추가적으로 또는 대안적으로, 종래 기술의 기판 홀딩 디바이스의 상기 언급된 단점 중 적어도 하나를 적어도 부분적으로 제거하는 기판 홀딩 디바이스를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
제1 양태에 따르면, 본 발명은 다음을 포함하는 기판 홀딩 디바이스를 제공한다:
홀딩 플레이트(holding plate) - 홀딩 플레이트는 기판을 홀딩하기 위한 제1 면(side)을 포함함 - ,
홀딩 플레이트로부터 일정 거리에 배열되며 제1 면으로부터 멀어지게 대향하는 홀딩 플레이트의 제2 면에서 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이에 간극을 제공하는 베이스 플레이트,
적어도, 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이 내에 배열되는 지지체의 어레이, 및
열 흡수 재료의 액적(droplet)의 어레이 - 액적은 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이의 간극 내에 배열되고, 액적은 지지체로부터 그리고 상기 액적의 어레이의 다른 액적으로부터 이격되어 배열되고, 액적은 베이스 플레이트 및 홀딩 플레이트 둘 모두와 접촉하도록 배열됨 - .
베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 지지체의 어레이는 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 간극의 폭을 정의하고, 매우 정확하고 재현 가능한 치수의 프레임을 제공한다. 적어도 성공적인 온도 안정화 열 버퍼링을 위해, 성공적인, 적어도 최적의 열 전도성에 적응되는 방식으로 상 변화 재료의 액적을 포함하기 위한 이 신규의 설계는, 컨테이너 설계를 스마트하게 활용한다, 적어도 컨테이너 설계를, 이 경우에서는 액체 재료의 일부분으로 하여금 볼 또는 액적 형상을 채택하게 하는 표면 장력 및 응집력의 속성인 재료 속성에 적응시킨다. 그러므로, PCM 컨테이너, 즉, 예를 들면, US 7,528,349에서 설명되는 바와 같은 홀딩 디바이스 내에 PCM을 포함시키기 위해 배열되는 공동(cavity)을 채우는 대신, 본 발명의 기판 홀딩 디바이스는, 상 변화 재료의 액적, 특히, 지지체로부터 그리고 상기 액적의 어레이의 다른 액적으로부터 이격되는 액적을 수용하여 포함하도록 배열된다. 홀더는, 바람직하게는, PCM의 액적을 포함하도록 각각 적응되는 복수의 잘 분포된, 상대적으로 작은 및/또는 얕은 오목부(indentation) 또는 공동을 구비한다.
액적은, 적어도, 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 간극을 따르는 방향에서 상기 액적의 팽창을 가능하게 하도록, 지지체로부터 그리고 상기 액적의 어레이의 다른 액적으로부터 이격되어 배열된다. 액적의 어레이 내의 액적은, 적어도, 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이의 간극을 따르는 방향에서 액적이 측방향으로 자유롭게 위치되도록, 충분한 측방향 공간(lateral space)을 가지고 배열된다. 본 실시형태에 따른 기판 홀딩 디바이스는, 액적의 위치 또는 위치 결정이 지지체의 위치 또는 위치 결정과 간섭하지 않기 때문에, 더욱 용이하게 제조될 수 있다.
바람직하게는, PCM은 간극과 대향하는 홀딩 플레이트 및/또는 베이스 플레이트의 표면과의 접착보다 더 큰 응집력을 나타낸다. 이것은, 간극 내에서, 특히 홀딩 플레이트 및/또는 베이스 플레이트의 표면의 오목부 또는 공동에서, 평탄화되는 PCM의 액적을 포함시키는 것을 가능하게 하고, 그 결과, 평탄화된 액적은, 홀딩 플레이트 및 베이스 플레이트와의 최적의 접촉을 홀딩하면서, 조건에 따라 수축 또는 팽창할 수도 있고, 그와 함께, 온도 안정화 기판 홀딩 디바이스로서 원하는 기능을 제공할 수도 있다. 후자의 기능은, 특히, 상기에서 설명되는 솔루션에서와 같이 단점 없이 실현된다.
더구나, 액상(liquid phase), 고상(solid phase), 또는 액상과 고상의 조합인 액적의 어레이는 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이의 간극을 메우도록 배열된다. 따라서, 액적은 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 둘 모두와 접촉한다. 이것은, 특히, 개개의 액적의 체적 및/또는 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 간극의 폭의 적절한 선택에 의해 배열될 수 있다. 홀딩 플레이트와 액적 사이의 접촉은, 한편으로는, 홀딩 플레이트로부터 열 흡수 재료의 액적으로 적절한 열 전도를 제공하고, 다른 한편으로는, 베이스 플레이트와 액적 사이의 접촉은, 베이스 플레이트로부터 열 흡수 재료의 액적으로 적절한 열 전도를 제공한다.
베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 전체 간극이 열 흡수 재료로 채워질 경우, 열의 흡수에 기인하는 열 흡수 재료의 임의의 팽창 또는 수축은 열 흡수 재료에서의 압력의 증가 또는 감소로 나타날 것인데, 이것은 기판 홀딩 디바이스의 치수에서의 변화 및/또는 홀딩 플레이트의 변형으로 나타날 수도 있다. 이 문제점은, US 2014/0017613호에서 이미 식별되었고, US 2014/0017613호는, 팽창을 고려하여, 열이 흡수되지 않은 상태에서 열 저장 구조체의 외부 치수가, 열 팽창을 고려하여, 홀딩 유닛의 내경보다 미리 더 작게 만들어지는 것이 바람직하다는 것을 언급한다. 그러나, 열 저장 구조체를 홀딩 유닛의 내경보다 더 작게 만드는 것은 주목할 만한 단점을 갖는다: 열 저장 구조체는 US 2014/0017613호에 나타내어지는 바와 같이 기판과 직접 접촉하여 배열되지 않는다. 기판에서 생성되는 열을 열 저장 구조체로 이동시키기 위해서는 추가적인 수단이 제공될 필요가 있다. US 2014/0017613호는 기판과 베이스 사이의 간극을 완전히 채우는 물과 같은 액체를 사용하는 것을 교시한다. 본 발명은, 지지체로부터 그리고 액적의 어레이의 다른 액적으로부터 이격되어 배열되는 열 흡수 재료의 상기 액적의 어레이를 사용하는 것에 의해, 이 문제점에 대한 완전히 상이한 솔루션을 제공하는데, 액적은 베이스 플레이트 및 홀딩 플레이트 둘 모두와 접촉하도록 배열되고, 바람직하게는, 액적은 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이에서 압착되거나(squeezed), 꼭 끼이거나(wedged), 또는 홀딩된다.
PCM 컨테이너, 즉, 예를 들면, US 7,528,349호에서 설명되는 바와 같은 홀딩 디바이스 내에 PCM을 포함시키도록 배열되는 공동을, US 2014/0017613호에 의해 제안되는 바와 같이 더 적은 열 흡수 재료로 채우는 경우, 공동은 부분적으로만 채워질 것이고 홀딩 플레이트까지 채워지지 않을 것이다. 이것은 공동 내의 열 흡수 재료의 팽창을 위한 공간을 제공하지만, 그러나, 그것은, 청구항 1에서 정의되는 바와 같은 본 발명과는 반대로, 열 흡수 재료와 홀딩 플레이트 사이의 직접적인 접촉을 또한 제거할 것이다.
한 실시형태에서, 액적은 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 간극을 따르는 방향에서 상기 액적의 실질적인 자유 팽창을 가능하게 하도록 배열된다. 실질적으로 개개의 액적의 어셈블리는, 홀딩 플레이트 또는 베이스 플레이트 상의 상기 액적의 압력의 증가 또는 감소를 실질적으로 제공하지 않으면서, 간극을 따르는 방향에서 각각의 액적이 팽창 또는 수축하는 것을 허용한다.
한 실시형태에서, 지지체의 어레이는 홀딩 플레이트의 제2 면에 고정식으로 부착된다. 지지체의 어레이를 홀딩 플레이트의 제2 면에 부착하는 것에 의해, 지지체는 홀딩 플레이트의 실질적으로 고정된 위치 상에 배열된다. 이것은 적절한 패턴으로 지지체를 배열하여, 홀딩 플레이트에 대한, 상기 홀딩 플레이트의 영역에 걸쳐 실질적으로 균일한 견고한 지지체를 제공하는 것을 허용한다. 또한, 이것은 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이에 고도로 정확하고 재현 가능한 치수를 갖는 간극을 제공하는 것을 허용한다.
대안적으로 또는 추가적으로, 한 실시형태에서, 상기 지지체의 어레이의 지지체는 베이스 플레이트에 고정식으로 부착된다. 한 실시형태에서, 베이스 플레이트는 구멍의 어레이를 구비하는데, 상기 지지체의 어레이의 각각의 지지체는, 적어도 부분적으로, 상기 구멍의 어레이의 하나의 구멍 안으로 연장되고, 바람직하게는, 지지체는, 구멍과 상기 구멍 안으로 연장되는 지지체 사이의 원주 방향 간극에서 접착제 연결(glue connection)을 제공하는 것에 의해 상기 구멍에서 고정식으로 배열된다. 구멍의 원주 방향 내부 벽과 지지체의 원주 방향 외부 벽 사이 내에 접착제를 제공하는 것에 의해, 접착제의 경화 동안 접착제의 임의의 수축 또는 팽창은, 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 간극의 폭에 실질적으로 수직인 방향으로 작용하는 힘을 발생시킨다. 따라서, 이들 힘은, 특히 접착제의 경화 또는 응고 동안, 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 거리에 실질적으로 영향을 주지 않거나 또는 변경하지 않는다. 따라서, 본 실시형태에 따른 기판 홀딩 디바이스는, 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 간극의 폭에 대해, 또한 기판 홀딩 디바이스의 전체 두께, 특히 홀딩 플레이트의 제1 면에 수직인 방향에서의 두께에 대해 높은 정확도를 가지고 제조될 수 있다.
한 실시형태에서, 상기 기판 홀딩 디바이스는, 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이의 간극에 배열되는 링의 어레이를 더 포함하는데, 상기 링의 어레이의 각각의 링은 상기 액적의 어레이의 하나의 액적을 둘러싸도록 배열된다. 이들 링의 각각은, 열 흡수 재료의 상기 액적의 어레이의 한 액적에 대한 몰드로서 사용될 수 있는데, 액적은 링 내부에 배열된다.
한 실시형태에서, 상기 링의 두께는 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이의 간극의 폭보다 더 작다. 바람직하게는, 링의 치수 및/또는 재료는, 온도에서의, 특히 기판 홀딩 디바이스의 작동 온도 범위 내에서의, 변화에 기인하는 링의 임의의 팽창 또는 수축에 무관하게, 상기 링의 두께가 간극의 폭보다 더 작은 상태로 홀딩되도록 선택된다. 링은 베이스 플레이트 및 홀딩 플레이트 둘 모두에 접촉하지 않으며, 따라서, 링은 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트에 실질적인 힘을 가하지 않는다. 따라서, 링은 간극의 폭에 영향을 미치지 않는다.
이러한 링을 액적에 대한 몰드로서 사용하는 경우, 액적은, 우선, 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이의 간극의 폭보다 더 얇게 또한 만들어지고, 그 다음 완전히(solid) '동결된(frozen)'다. 열 흡수 재료의 이들 고체 액적은, 기판 홀딩 디바이스의 제조 동안 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이 내에서 용이하게 핸들링 및 배열될 수 있다. 지지체의 어레이 및 고체 액적의 어레이를 사이 내에 두면서, 홀딩 플레이트가 베이스 플레이트의 상부 상에 배열되는 경우, 열 흡수 재료의 액적은 용융되어, 베이스 플레이트 및 홀딩 플레이트 둘 모두와 접촉하는 액체 액적을 생성한다. 게다가, 액적은 간극을 따르는 방향에서 수축하여, 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 간극을 따르는 방향에서 상기 액적의 팽창을 가능하게 하는 공간을 제공한다. 후속하여, 베이스 플레이트 및 홀딩 플레이트 둘 모두와 접촉하는 액적은 다시 동결된다. 이들 동결된 액적은 홀딩 플레이트 및/또는 베이스 플레이트로부터 열을 흡수하기 위한 수단을 제공한다.
바람직하게는, 액적은, 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 간극과 대향하는, 홀딩 플레이트 및/또는 베이스 플레이트의 표면에 대해 높은 표면 장력을 갖는 재료를 포함한다. 높은 표면 장력을 갖는 열 흡수 재료를 사용하는 것은, 바람직하게는, 액체 액적에 의한 베이스 플레이트 및 홀딩 플레이트 둘 모두의 접촉을 용이하게 한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 링은 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 간극 내에 액적의 위치를 고정하기 위한 수단을 제공한다.
바람직하게는, 링은 가요성 또는 탄성 재료로 제조된다. 이러한 실시형태의 링은 또한, 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 간극을 따르는 방향에서 상기 액적의 팽창을 용이하게 한다.
한 실시형태에서, 베이스 플레이트 및/또는 홀딩 플레이트는 포켓의 어레이를 구비하는데, 상기 포켓의 어레이의 포켓에서 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이의 간극의 폭은, 상기 포켓 주위의 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이의 간극의 폭보다 더 크고, 상기 포켓의 어레이의 각각의 포켓은 상기 액적의 어레이의 하나의 액적을 홀딩하도록 배열된다. 각각의 포켓은 또한 오목부 또는 함몰부, 특히 얕은 오목부 또는 함몰부로서 제공될 수도 있다는 것을 유의한다. 포켓은, 간극과 대향하는 베이스 플레이트의 표면 및/또는 간극과 대향하는 홀딩 플레이트의 표면에 배열된다. 바람직하게, 상기 포켓의 깊이는 상기 액적의 높이 보다 더 작다. 포켓은, 특히 링을 사용할 필요 없이, 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 간극 내에 액적의 위치를 고정시키기 위한 수단을 제공한다. 액적의 위치를 실질적으로 고정시키기 위해 어떠한 링 또는 다른 수단도 필요 없기 때문에, 액적은 서로 가깝게 배열될 수 있는데, 이것은 홀딩 플레이트의 제2 면에 있는 영역에 걸쳐 열 흡수 재료의 더 나은 커버리지를 제공한다.
한 실시형태에서, 상기 포켓의 어레이의 적어도 하나의 포켓은, 원추형(cone), 원추형 절두체(conical frustum), 잘린 구(truncated sphere), 또는 구형 절두체(spherical frustum)로서 실질적으로 성형된다. 바람직하게는, 포켓은, 포켓의 원주 방향 에지에서의 또는 그 근처의 간극의 폭이 포켓의 중심의 또는 그 근처의 간극의 폭보다 더 작도록 성형된다. 이 경우, 포켓의 형상은, 특히 PCM이, 간극과 대향하는 홀딩 플레이트 및/또는 베이스 플레이트의 표면과의 접착보다 더 큰 응집력을 나타낼 때, 실질적으로 소망하는 위치 상에서 액적을 홀딩하는 것을 돕는다.
한 실시형태에서, 간극과 대향하는 베이스 플레이트의 표면이 포켓의 어레이를 포함하는데, 상기 포켓의 어레이의 각각의 포켓은 상기 포켓에 걸치며 상기 포켓의 저부 표면(bottom surface)으로부터 이격되어 배열되는 탄성 부재를 포함하고, 각각의 포켓은 상기 액적의 어레이로부터의 액적을 포함하고, 상기 액적은 상기 탄성 부재와 홀딩 플레이트 사이에 배열된다. 탄성 부재는 포켓의 저부 표면을 향하는 탄성 부재의 굴곡에 의해, 간극에 실질적으로 수직인 방향에서 임의의 잔류 팽창을 흡수하기 위한 수단을 제공한다. 또한, 탄성 부재는, 액적과 커버 플레이트 사이의 안정한 접촉을 보장 및 제공하기 위해, 액적을 커버 플레이트를 향하여 푸시하는 것을 도울 수 있다. 바람직하게는, 탄성 부재의 탄성은, 굴곡된 탄성 부재에 의해 제공되는 스프링력이 홀딩 플레이트의 국소적인 변형으로 실질적으로 나타나지 않도록 선택된다.
한 실시형태에서, 탄성 부재와 홀딩 플레이트 사이의 거리는, 홀딩 플레이트와 포켓에 인접한 베이스 플레이트의 표면 사이의 거리보다 더 크다. 따라서, 탄성 부재는 대응하는 포켓의 내부에 배열된다. 한편으로, 탄성 부재가 포켓의 저부 표면을 향해 굴곡되는 것을 허용하기 위해, 탄성 부재는 포켓의 저부 표면으로부터 이격되어 배열된다. 한편, 탄성 부재는 포켓을 둘러싸는 베이스 플레이트의 표면 아래에 배열되는데, 이것은 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 간극 내에 액적의 위치를 고정시키는 수단을 제공한다.
한 실시형태에서, 탄성 부재는 커버, 바람직하게는 커버 플레이트를 포함한다. 따라서, 커버 또는 커버 플레이트는 포켓의 저부 표면을 덮고, 바람직하게는, 포켓의 저부 표면과 커버 또는 커버 플레이트 사이의 포켓의 부분을, 커버 또는 커버 플레이트 위의 포켓의 부분으로부터 분리한다. 한 실시형태에서, 커버 또는 커버 플레이트는 실질적으로 편평하다. 이러한 편평한 커버 또는 커버 플레이트는, 상기 커버 또는 커버 플레이트를, 적절한 재료의 큰 부분으로부터 절단하는 것에 의해 용이하게 제조될 수 있다. 대안적인 실시형태에서, 커버 또는 커버 플레이트는 편평하지 않고 원추형, 원추형 절두체, 잘린 구, 또는 구형 절두체로서 성형되는 것이 바람직하다. 이러한 비평면 커버 플레이트는, 커버 또는 커버 플레이트를 포켓의 저부 표면을 향해 굴곡시키는 것에 의해, 간극에 실질적으로 수직한 방향에서 임의의 잔류 팽창을 흡수하는 이점 외에도 원추 형상의 포켓과 관련하여 상기에서 설명되는 바와 같은 동일한 이점을 제공한다. 한 실시형태에서, 커버 또는 커버 플레이트는, 컵 형상의 커버 또는 커버 플레이트를 지지하기 위해 베이스 플레이트와 적어도 부분적으로 접촉하도록 배치되는 원주 방향의 플랜지를 갖는 컵으로서 성형된다.
한 실시형태에서, 각각의 포켓은 상기 탄성 부재의 에지의 적어도 일부, 바람직하게는 커버 또는 커버 플레이트의 원주 방향 에지를 지지하기 위한 지지 엘리먼트(support element)를 상기 포켓 내에 포함한다. 따라서, 지지 엘리먼트는 탄성 부재의 탄성 부재의 에지의 적어도 일부를 지지하도록 배열되는데, 이것은 탄성 부재의 중심 부분이 포켓의 저부 표면을 향해 굴곡되는 것을 허용한다. 바람직하게는, PCM의 액적은 탄성 부재의 상부 상에서 실질적으로 중앙에 배열된다.
한 실시형태에서, 지지 엘리먼트는 상기 포켓의 원주 방향 측벽에 배열되는 림(rim) 또는 스텝(step)을 포함한다. 바람직하게는 포켓 주위의 원주에서 연장되는 림 또는 스텝은, 먼저, 베이스 플레이트에서 제1 직경을 갖는 제1 포켓 부분을 제1 미리 결정된 깊이까지 제조하는 것, 및 후속하여, 제1 포켓 부분에서 실질적으로 중앙에 제1 직경보다 더 작은 제2 직경을 갖는 제2 포켓 부분을 제2의 미리 결정된 깊이까지 제조하는 것에 의해 상대적으로 용이하게 제조될 수 있다. 대안적으로, 이러한 림 또는 스텝은, 먼저, 제2 직경을 갖는 포켓 부분을 포켓의 미리 결정된 깊이까지 제조하는 것, 및 후속하여, 제1 포켓 부분 내에서 림 또는 스텝의 레벨까지 아래로 회전 커터를 삽입하는 것, 및, 일정한 레벨 또는 깊이를 홀딩하면서, 제1 포켓 부분 주위의 베이스 플레이트의 재료를 깎아 내기 위해, 제1 포켓 부분 주위에서 원형으로 그리고 제1 직경까지 바깥쪽 방향으로 회전 커터를 구동하는 것에 의해 제조될 수 있다. 이것은 상기 미리 결정된 깊이에 배열되는 림 또는 스텝을 산출한다. 제1 직경보다 더 작은, 그러나 제2 직경보다 더 큰 직경을 갖는 탄성 부재를 사용하는 것에 의해, 탄성 부재의 에지는 상기 림 또는 스텝의 상부 상에 놓인다.
한 실시형태에서, 각각의 포켓은, 홀딩 플레이트와 탄성 커버 플레이트 사이의 간극 내에 배열되는 링 또는 루프를 포함하는데, 링 또는 루프는 상기 포켓 내의 액적을 둘러싸도록 배열된다. 링 또는 루프는 상기 포켓 내에, 바람직하게는 상기 탄성 커버 플레이트의 상부 상에 배열되고, 상기 포켓 내에서 PCM 액적에 대한 구속 부재(confinement member)로서 작용한다.
한 실시형태에서, 상기 링 또는 루프의 두께는, 홀딩 플레이트와 탄성 커버 플레이트 사이의 거리보다 더 작다. 바람직하게는, 링 또는 루프의 치수 및/또는 재료는, 온도에서의, 특히 기판 홀딩 디바이스의 작동 온도 범위 내에서의, 변화에 기인한 링 또는 루프의 임의의 팽창 또는 수축에 무관하게, 상기 링 또는 루프의 두께가 탄성 커버 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 폭보다 더 작게 홀딩되도록 선택된다. 링 또는 루프는 커버 플레이트 및 홀딩 플레이트 중 임의의 하나와만 접촉한다.
한 실시형태에서, 링 또는 루프는 가요성 또는 탄성 재료로 제조된다. 이러한 실시형태의 링 또는 루프는 또한, 특히 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 간극을 따르는 방향에서, 상기 링 또는 루프 내부의 PCM의 액적의 팽창을 용이하게 한다.
한 실시형태에서, 링 또는 루프는 실질적으로 직사각형 단면을 포함한다. 특히, 링 또는 루프는 홀딩 플레이트의 제1 면에 실질적으로 수직인 방향에서 직사각형 단면을 포함한다. 바람직하게는, 링 또는 루프는 실질적으로 편평한 상부 표면을 포함하는데, 실질적으로 편평한 상부 표면은 홀딩 플레이트의 제2 면과 대향하여 배열된다. 이 실시형태는, 액체 PCM의 밀도가 링 또는 루프의 재료의 밀도보다 더 높은 경우에 특히 유리하다. 이 경우, 링 또는 루프는, PCM 재료가 액체 상태에 있을 때 그것 상에서 '부유'할 것인데, 이것은 링 또는 루프를 홀딩 플레이트의 제2 면을 향해 푸시할 것이고, 링 또는 루프의 편평한 상부 표면이 홀딩 플레이트의 제2 면에 접하는 것 및 PCM의 구속을 제공하는 것을 허용할 것이다.
한 실시형태에서, 베이스 플레이트는, 상기 포켓의 저부 표면에서 개구되고(debouche), 바람직하게는 상기 포켓의 실질적으로 중심부에서 개구되는 통기 구멍(venting hole)을 구비한다. 통기 구멍에 기인하여, 저부 표면과 탄성 커버 플레이트 사이의 포켓 부분 내부의 압력은, 탄성 커버 플레이트의 굴곡에 의해 실질적으로 변경되지 않는다.
기판 프로세싱 장치 또는 기판 이미징 장치에서 사용하기 위한 한 실시형태에서, 상기 액적의 어레이의 액적은, 적어도 상기 기판의 프로세싱 동안의 상기 기판 프로세싱 장치의 온도, 또는 적어도 상기 기판의 이미징 동안의 상기 기판 이미징 장치의 온도에서 또는 그 근처에서 용융 온도 또는 용융 범위를 갖는 재료를 포함한다. 바람직하게는, 상기 액적의 어레이의 액적은, 산업용 냉각제의 동작 온도에서 또는 그 근처에서 용융 온도 또는 용융 범위를 갖는 재료를 포함한다. 바람직하게는, 사용에서, 상기 기판 프로세싱 장치의 온도는, 바람직하게는 실온이거나 또는 그 약간 아래인, 바람직하게는 섭씨 18 도이거나 또는 그 약간 아래인 산업용 냉각제의 동작 온도에 가깝거나 또는 그 동작 온도 약간 위에 있다. 따라서, 상기 기판 프로세싱 장치 또는 기판 이미징 장치의 기계 부품이 온도에서 상승될 필요가 없고, 산업용 냉각제는, 본 발명에 따른 기판 홀딩 디바이스를 포함하는 기판 프로세싱 장치 또는 기판 이미징 장치에 의해 또는 그것에서 쉽게 도포될 수 있다.
한 실시형태에서, 간극은 기판 홀딩 디바이스의 외부로의 개방 연결을 포함한다. 간극 내부의 공기 압력 또는 진공 압력은, 기판 홀딩 디바이스 외부의 공기 압력 또는 진공 압력과 실질적으로 동일하다. 한 실시형태에서, 간극은 기판 홀딩 디바이스의 주위 측면 에지(surrounding side edge)에서 실질적으로 개방되고, 바람직하게는 간극은, 실질적으로, 기판 홀딩 디바이스의 완전한 주위 측면 에지를 따라 실질적으로 개방된다.
제2 양태에 따르면, 본 발명은 다음을 포함하는 기판 홀딩 디바이스를 제공한다:
홀딩 플레이트(holding plate) - 홀딩 플레이트는 기판을 홀딩하기 위한 제1 면을 포함함 - ,
홀딩 플레이트로부터 일정 거리에 배열되며 제1 면으로부터 멀어지게 대향하는 홀딩 플레이트의 제2 면에서 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이에 간극을 제공하는 베이스 플레이트,
적어도, 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이 내에 배열되는 지지체의 어레이, 및
열 흡수 재료의 액적의 어레이 - 상기 액적은 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트의 사이 내에 배열되고, 액적은 홀딩 플레이트의 제1 면에 실질적으로 수직인 방향에서 홀딩 플레이트 및 베이스 플레이트에 의해 구속되고, 액적은, 적어도 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 간극을 따르는 방향에서, 상기 액적의 팽창을 가능하게 하도록 배열됨 - .
바람직하게는 액체 및/또는 고체 액적을 포함하는 액적의 어레이는, 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이에서 실질적으로 구속된다. 따라서, 액적은 홀딩 플레이트 및 베이스 플레이트 둘 모두와 접촉한다. 이것은, 특히, 개개의 액적의 체적 및/또는 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 간극의 폭의 적절한 선택에 의해 배열될 수 있다. 홀딩 플레이트와 액적 사이의 접촉은, 한편으로는, 홀딩 플레이트로부터 열 흡수 재료의 액적으로 적절한 열 전도를 제공하고, 다른 한편으로는, 베이스 플레이트와 액적 사이의 접촉은, 베이스 플레이트로부터 열 흡수 재료의 액적으로 적절한 열 전도를 제공한다.
제3 양태에 따르면, 본 발명은 샘플을 프로세싱 또는 이미징하기 위한 장치를 제공하는데, 상기 장치는
전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자에 대한 소스,
상기 샘플을 상기 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자에 노광시키기 위한 노광 유닛; 및
적어도 상기 노광 동안 상기 샘플을 홀딩하기 위한 상기에서 설명되는 바와 같은 기판 홀딩 디바이스, 또는 그것의 한 실시형태를 포함한다.
한 실시형태에서, 노광 유닛은, 전자기 방사선 또는 하전 입자의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 및/또는 일시적으로 조작 및/또는 차단하기 위한 컴포넌트를 포함하는데, 컴포넌트는 도관을 통해 냉각 유체를 안내하기 위한 도관을 구비하고, 도관은 컴포넌트와 열적으로 접촉하여 배열된다. 따라서, 도관 내의 냉각 유체는, 전자기 방사선 또는 하전 입자의 적어도 일부를 컴포넌트에 의해 상기 부분적으로 및/또는 일시적으로 조작 및/또는 차단하는 것에 의해 생성되는 열을 제거하도록 배열된다. 이러한 컴포넌트는, 예를 들면, 다이어프램, 정전 빔 편향기(electrostatic beam deflector), 또는 정전기 또는 자기 렌즈 시스템(electrostatic or magnetic lens system)을 포함한다.
일반적으로, 노광 유닛은 기판 홀딩 디바이스로부터 멀어지게 대향하는 기판의 면에 배열된다. 노광 유닛이 전자기 방사선 또는 하전 입자의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 및/또는 일시적으로 조작 및/또는 차단하기 위한 하나 이상의 컴포넌트를 포함하는 경우, 상기 컴포넌트는 사용시 가열된다. 예를 들면, 상기 전자기 방사선 또는 하전 입자의 적어도 일부가 컴포넌트에 충돌할 때. 노광 동안 기판에 충돌하는 전자기 방사선 또는 하전 입자에 의해 생성되는 열 이외에, 노광 유닛의 하나 이상의 컴포넌트로부터의 복사열(radiant heat)은, 특히 하나 이상의 컴포넌트가 기판의 표면에 근접하여 배열되는 경우에, 기판을 추가로 가열시킬 수 있다. 노광 유닛으로부터의 이러한 추가적인 열은 또한, 본 발명의 기판 홀딩 디바이스의 열 흡수 재료에 의해 흡수될 것인데, 이것은, 특히 열 흡수 재료가 PCM인 경우, 열 흡수 재료의 더 빠른 소모로 나타난다. 따라서, 노광 유닛으로부터의 추가적인 열을 가능한 한 감소시키는 것, 및 본 발명의 기판 홀딩 디바이스를, 상기 노광 유닛의 상기 적어도 하나의 컴포넌트를 냉각시키기 위한 냉각 장치(cooling arrangement)를 갖는 노광 유닛과 결합하는 것이 유리하다.
한 실시형태에서, 투사 렌즈 시스템(projection lens system)이 멀티 빔 하전 입자 리소그래피 시스템에서의 사용을 위해 배열되는데, 도관의 적어도 제1 부분은 두 개의 하전 입자 빔 사이의 영역에 배열되고, 도관의 상기 제1 부분의 중심 축은 노광 유닛의 중심 축 또는 광학 축에 실질적으로 수직인 방향에서 연장된다. 따라서, 도관의 제1 부분은, 사용시, 하전 입자 빔이 투사 렌즈 시스템을 통해 이동하는 영역에 근접하게 배열되는데, 이것은 이 영역으로부터의 임의의 생성된 열을 효과적으로 제거하는 것을 허용한다.
한 실시형태에서, 도관의 적어도 제2 부분은, 도관의 상기 제2 부분의 중심 축이 노광 유닛의 중심 축 또는 광학 축에 실질적으로 평행한 방향에서 연장되게끔 연장하도록 배열된다. 따라서, 도관의 제1 부분은, 사용시, 기판과 대향하는 노광 유닛의 제1 단부에 또는 그 근처에 배열될 수 있다. 도관의 제2 부분은, 노광 유닛의 상기 제1 단부로부터 멀어지는 도관의 연장부를 제공하는데, 이것은, 제1 단부로부터 적절하게 이격되는 유체에 대한 입력 및/또는 출력 연결을 제공하는 것, 및 노광 유닛의 제1 단부를 기판의 아주 가깝게 배열하는 것을 허용한다. 한 실시형태에서, 상기 컴포넌트는 노광 유닛의 상기 제1 단부에 배열되는 투사 렌즈 시스템을 포함한다.
제4 양태에 따르면, 본 발명은 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 하전 입자로 기판을 노광하기 위한 노광 유닛에서 사용하기 위한 투사 렌즈 시스템에 관한 것으로, 투사 렌즈 시스템은 전자기 방사선 또는 하전 입자의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 및/또는 일시적으로 조작 및/또는 차단하기 우한 컴포넌트를 포함하고, 컴포넌트는 도관을 통해 냉각 유체를 안내하기 위한 도관을 구비하고, 도관은 컴포넌트와 열 접촉하여 배열된다.
투사 렌즈 시스템은, 예를 들면, 온도 안정화 리소그래픽 시스템에서 사용하기 위한 온도 제어 노광 유닛을 상응하게 제공한다. 투사 렌즈는, 리소그래피 시스템을 안정적이고 내부적으로 적합한, 즉 균형 잡힌 열적 상태에 있게 하기 위해, 통상적인 팹 온도의 온도 범위 내의 온도 범위로 능동적으로 잘 냉각되고, 그에 의해, 노광에서의 궁극적인 정확도 및 현대의 리소그래피 내에서 과도하게 요구되는 바와 같이, 장치 설계에서의 복잡성을 제거하고, 한편으로는 에너지를 절약하고, 다른 한편으로는, 최적의 노광 조건을 촉진시킨다.
한 실시형태에서, 투사 렌즈 시스템은 멀티 빔 하전 입자 리소그래피 시스템에서의 사용을 위해 배열되는데, 도관의 적어도 제1 부분은 두 개의 하전 입자 빔 사이의 영역에 배열되고, 도관의 상기 제1 부분의 중심 축은 투사 렌즈 시스템의 중심 축 또는 광학 축에 실질적으로 수직인 방향에서 연장된다.
한 실시형태에서, 도관의 적어도 제2 부분은, 도관의 상기 제2 부분의 중심 축이 투사 렌즈 시스템의 중심 축 또는 광학 축에 실질적으로 평행한 방향에서 연장되게끔 연장하도록 배열된다.
제5 양태에 따르면, 본 발명은 홀딩 플레이트 - 홀딩 플레이트는 기판을 홀딩하기 위한 제1 면을 포함함 - , 홀딩 플레이트로부터 일정 거리에 배열되며, 제1 면으로부터 멀어지게 대향하는 홀딩 플레이트의 제2 면에서 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이에 간극을 제공하는 베이스 플레이트, 적어도 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이 내에서 배열되는 지지체의 어레이, 및 열 흡수 재료의 액적의 어레이를 포함하는 기판 홀딩 디바이스를 제조하기 위한 방법을 제공하는데, 그 방법은:
지지체로부터 그리고 상기 액적의 어레이의 다른 액적으로부터 이격되는 액적을 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이 내에 배열하는 단계를 포함하는데, 액적은 적어도 그들의 액상에서, 홀딩 플레이트 및 베이스 플레이트 둘 모두와 접촉하도록 배열되고, 및/또는 액적은 홀딩 플레이트의 제1 면에 실질적으로 수직인 방향에서 홀딩 플레이트 및 베이스 플레이트에 의해 구속되고, 액적은 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이의 간극을 따르는 방향에서 상기 액적의 팽창을 가능하게 하도록 배열된다.
제6 양태에 따르면, 본 발명은 기판 홀딩 디바이스를 조립하기 위한 방법에 관한 것으로, 그 방법은 다음의 단계를 포함한다:
홀딩 플레이트 - 홀딩 플레이트는 기판을 홀딩하기 위한 제1 면을 포함함 - , 및 제1 면으로부터 멀어지게 대향하는 상기 홀딩 플레이트의 제2 면에 고정되는 지지체 - 지지체는 제2 면에 실질적으로 수직으로 연장되도록 배열됨 - 의 어레이를 제공하는 단계;
지지체를 장착하기 위한 구멍의 어레이를 내부에 포함하는 베이스 플레이트를 제공하는 단계;
홀딩 플레이트 상에서 베이스 플레이트와 대향하는 면에서, 또는 베이스 플레이트 상에서 홀딩 플레이트와 대향하는 면에서, 지지체로부터 그리고 액적의 어레이의 다른 액적으로부터 이격되는 열 흡수 재료의 상기 액적의 어레이를 배열하는 단계;
홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이의 원하는 거리가 도달될 때까지 지지체 - 지지체는 구멍 내에 위치되고, 액적의 어레이는 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이의 간극에 배열됨 - 를 갖는 홀딩 플레이트 및 베이스 플레이트를 서로를 향해 이동시키는 단계; 및
상기 지지체 중 하나 이상을 대응하는 구멍에 고정시키는 단계.
한 실시형태에서, 지지체는 접착제 연결을 통해 상기 제2 면에 고정된다. 한 실시형태에서, 하나 이상의 지지체는 접착제 연결을 통해 대응하는 구멍에서 고정되는데, 접착제 연결은 구멍과 상기 구멍 안으로 연장되는 지지체 사이의 원주 방향 간극에서 제공된다.
제7 양태에 따르면, 본 발명은, 샘플을 프로세싱 또는 이미징하기 위한 장치, 바람직하게는 리소그래피 시스템, 더욱 바람직하게는 하전 입자 빔 리소그래피 시스템, 예컨대 멀티 빔 하전 입자 리소그래피 시스템에서 상기에서 설명되는 바와 같은 그러한 기판 홀딩 디바이스의 사용에 관한 것이다.
한 실시형태에서, 샘플을 프로세싱 또는 이미징하기 위한 장치는 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자에 대한 소스, 및 상기 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 하전 입자에 상기 샘플을 노광하기 위한 노광 유닛을 포함하는데, 노광 유닛은, 전자기 방사선 또는 하전 입자의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 및/또는 일시적으로 조작 및/또는 차단하기 위한 컴포넌트를 포함하고, 컴포넌트는 도관을 통해 냉각 유체를 안내하기 위한 도관을 구비하고, 도관은 컴포넌트와 열 접촉한다.
제8 양태에 따르면, 본 발명은 샘플을 노광하기 위한 장치를 제공하는데, 상기 장치는
전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자에 대한 소스,
상기 샘플을 상기 전자기 방사선 또는 입자에 노광시키기 위한 노광 유닛 - 노광 유닛은 전자기 방사선 또는 하전 입자의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 및/또는 일시적으로 조작 및/또는 차단하기 위한 컴포넌트를 포함하고, 컴포넌트는, 미리 결정된 제1 온도에서 컴포넌트를 실질적으로 홀딩하도록 배열되는 냉각 장치를 포함함 - , 및
적어도 상기 노광 동안 상기 샘플을 홀딩하기 위한 기판 홀딩 디바이스 - 기판 홀딩 디바이스는 상기 기판 홀딩 디바이스 상에 배열되는 샘플의 온도를 실질적으로 안정화시키도록 배열되는 온도 안정화 장치를 포함하고, 온도 안정화 장치는 제2 온도에서 상 변화를 갖는 상 변화 재료를 포함함 - 를 포함하고,
냉각 장치는, 제1 온도를 제2 온도에 가깝게 되게 또는 동일하게 되게 조절하도록 구성되는 제어 디바이스를 포함한다.
노광 유닛이 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자를 사용하여 샘플을 노광하도록 배열되기 때문에, 노광 유닛 및/또는 샘플은 에너지의 적어도 일부를 흡수할 것이고 노광 유닛 및/또는 기판 홀딩 디바이스 상의 샘플의 온도가 상승할 것이다. 일반적으로 샘플은, 노광 유닛으로부터, 노광 유닛의 가능한 가열이 샘플에 대해 무시 가능한 효과를 갖는 또는 실질적으로 어떠한 영향도 갖지 않는, 그리고 노광 유닛의 임의의 냉각이 샘플의 냉각과는 독립적일 수 있는 그러한 거리에 배열된다는 것을 유의한다. 특히, 본 출원인의 WO 2013/171216호에서 설명되는 바와 같은 노광 유닛을 위한 냉각 장치는, 노광 유닛을 위한 최적의 온도를 제공하도록 최적화되고, 샘플에 대한 이 최적 온도의 영향에 대해서는 어떠한 고려도 취해질 필요가 없다.
본 발명자는, 특히 노광 유닛이 샘플에 근접하게 배열되는 시스템의 경우, 기판 홀딩 디바이스 및 노광 유닛 둘 모두에 그것의 온도를 제어하기 위한 장치를 제공하는 것, 및 기판 홀딩 디바이스의 온도 안정화 장치의 온도(제2 온도)에 기초하여 노광 유닛의 냉각 장치의 온도(제1 온도)를 제어하는 것이 유리하다는 것을 인식하였다. 노광 유닛 및 기판 홀딩 디바이스 둘 모두에 그들 자신의 냉각 장치 및 온도 안정화 장치를 제공하는 것에 의해, 기판의 정확한 온도 제어가 획득될 수 있는데, 온도 제어는, 상기 전자기 방사선 또는 입자에 의한 상기 기판의 노광 동안 기판의 온도를 제2 온도에서 적어도 실질적으로 홀딩하는 것을 허용한다.
본 발명은, 실용적인 환경의 제한에 적응되는, 노광 프로세스 및 장치를 정의하기 위한 개념을 기술한다. 특히, 전자기 방사선 또는 입자를 상기 기판 상으로 투사시키기 위한 노광 유닛이 상기 기판에 매우 근접하게 배열되는 장치에서, 노광 유닛의 온도는 기판에 열적으로 영향을 줄 수도 있다. 예를 들면, 냉각 장치를 사용하여 노광 유닛의 온도를 제어하는 것에 의해, 기판에 대한 노광 유닛의 온도의 부정적인 영향이 실질적으로 방지될 수 있다.
그러한 방법 또는 프로세스를 가장 경제적인 방식으로 달성하기 위해, 임의의 그러한 컨디셔닝(conditioning)이 그것에 최소의 노력으로 홀딩되어야 한다는 것이 추가로 고려된다. 한편, 경제적 노광 장치 또는 방법에서는, 갈륨의 제안된 사용을 갖는 경우처럼, 동작 온도는, 사실상 웨이퍼 캐리어의 전체 주변이 29.8 ℃의 상승된 온도에서 홀딩되어야 하는 레벨에 있지 않아야 한다. 기판 홀딩 디바이스에서 사용되는 상 변화 재료의 용융 온도는 상당히 낮은 레벨에 있어야 한다.
다른 한편, 그러한 방식에서 표준 제조 공장(Fabrication Plant; Fab(팹)) 냉각제가, 본 발명에서 통합되는 바와 같은 추가적인 고려를 적용할 때, 직접적으로 또는 적절한 컨디셔닝을 통해서만, 프로세스에서 사용될 수도 있기 때문에, 동작 온도는 18 ℃보다 실질적으로 높지 않아야 하는데, 추가적인 고려 사항에 따르면, 냉각제는, 필요로 되는 냉각 능력을 고려하여, 더 낮은, 바람직하게는 동작 온도보다 약간만 더 낮은 온도에, 적어도, 노광 동안 타겟에서 홀딩되는 온도에 있어야 한다. 팹 냉각제가 일반적으로 12 에서부터 18 ℃까지의 범위에 이른다는 것, 및, 편차가 최소가 되어야 하는 팹 주위 온도가 종종 실온, 즉, 25 ℃ 이하, 바람직하게는 22 ℃ 이하일 수도 있다는 것을 고려하여, 본 발명의 실시형태에 따른, 제2 온도와 동일한 상 변화 재료 용융 온도가 정의되어야 하고, 따라서 선택될 재료는, 타겟 노광 프로세스에 따라, 18 ℃의 팹 냉각제 온도보다 더 높은, 바람직하게는 18.5 ℃보다 더 높은, 그리고 25 ℃의 최대 실온보다 더 낮은, 바람직하게는 22.5 ℃보다 더 낮은 동작 온도를 가지고 정의된다.
본 출원에서 언급되는 동작 온도는, 동작 동안, 샘플을 노광하기 위한 장치의 온도이다는 것을 유의한다.
한 실시형태에서, 냉각 장치 및 온도 안정화 장치는, 제1 온도와 제2 온도 사이의 차이가 4 ℃ 이하, 바람직하게는 2 ℃ 이하이도록 배열된다. 이것은 샘플에 대해 실질적으로 열적으로 안정한 환경을 제공한다. 냉각 장치를 능동적으로 제어하는 것에 의해 그리고 올바른 상 변화 재료를 주의 깊게 선택하는 것에 의해, 노광 유닛의 컴포넌트 및 기판 홀딩 디바이스는 각각 상기 제1 및 제2 온도를 실질적으로 홀딩하도록, 따라서 샘플의 노광 동안 상기 열적으로 안정한 환경을 홀딩하도록 배열된다.
한 실시형태에서, 제1 온도는 제2 온도보다 더 낮다. 따라서, 사용시, 노광 유닛, 적어도 그 컴포넌트의 온도는, 기판 홀딩 디바이스의 온도 및 상기 홀딩 디바이스의 상부 상의 샘플의 온도보다 더 낮다. 이 조처는, 심지어 전자기 방사선 또는 입자를 상기 기판 상으로 투사하기 위한 노광 유닛의 컴포넌트가 샘플에 근접하게 배열되는 경우에도, 노광 유닛의 컴포넌트에 의한 샘플의 어떠한 가열도 실질적으로 방지한다.
바람직한 실시형태에서, 제1 온도는 제2 온도와 실질적으로 동일하다. 한 실시형태에서, 제1 온도 및 제2 온도는 실온, 특히 제조 공장(팹) 내의 실온과 실질적으로 동일하다.
한 실시형태에서, 상 변화 재료는 금속, 합금, 또는 금속 기반의 재료를 포함한다. 바람직한 실시형태에서, 상 변화 재료는 공융(Eutectic) 금속 합금을 포함한다. 금속 기반의 상 변화 재료는, 고상 및 액상 둘 모두에서 높은 열 전도도를 제공하는데, 이것은, 심지어 상기 상 변화 재료의 상당한 부분이 이미 액화된 경우에도, 샘플의 노광에 의해 생성되는 열이 상 변화 재료로 안내되어 흡수되는 것을 보장한다.
한 실시형태에서, 냉각 장치는 냉각 유체를 도관을 통해 안내하기 위한 도관을 포함하는데, 도관은 컴포넌트와 열 접촉하여 배열된다. 따라서, 냉각수와 같은 표준 제조 공장(팹) 냉각제는, 적어도 노광 유닛의 컴포넌트를 냉각시키도록 사용될 수도 있다.
한 실시형태에서, 냉각 장치는, 냉각 유체의 온도와 제2 온도 사이의 차이가 4 ℃ 이하, 바람직하게는 2 ℃ 이하이도록 배열된다. 한 실시형태에서, 냉각 장치는, 기판 홀딩 디바이스의 온도와 관련하여 냉각 유체의 온도를 제어하도록 배열되는 온도 제어 시스템을 포함한다. 한 실시형태에서, 장치는 기판 홀딩 디바이스의 온도 및/또는 노광 유닛, 특히 기판 홀딩 디바이스에 인접하게 배열되는 노광 유닛의 일부의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 포함한다. 한 실시형태에서, 냉각 장치는, 냉각 유체를 제1 온도 아래의 온도로 냉각하기 위한 냉각 디바이스(cooling device), 및 냉각 유체를 가열하기 위한 가열 디바이스(heating device)를 포함하는데, 가열 디바이스는 컴포넌트와 관련하여 상류 위치에서 도관 내에 배열된다. 특히, 기판 홀딩 디바이스와 대향하는 노광 유닛의 일부의 온도를 측정하기 위한 온도 센서, 냉각 유체의 온도를 정확하게 제어하기 위한 결합된 냉각 디바이스 및 가열 디바이스, 및 온도 센서로부터의 신호에 기초하여 냉각 유체의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 시스템의 조합은, 노광 디바이스의 온도를 높은 정밀도로 제어하는 것 및 기판 홀딩 디바이스와 노광 유닛, 특히 기판 홀딩 디바이스와 대향하는 상기 노광 유닛의 일부 사이의 온도 차이를, 4 ℃ 미만이도록, 바람직하게는 2 ℃ 미만이도록, 더욱 바람직하게는 1 ℃ 미만이도록 제어하는 것을 허용한다.
한 실시형태에서, 컴포넌트는 전자기 방사선 또는 입자를 샘플 상으로 투사하기 위한 투사 렌즈를 포함한다. 냉각 장치가 도관을 통해 냉각 유체를 안내하기 위한 도관을 포함하고 도관이 컴포넌트와 열 접촉하여 배열되는 실시형태에서, 도관은 냉각 유체를 투사 렌즈를 통해 또는 투사 렌즈 주위로 이송하도록 배열된다. 특히, 하전 입자에 대한 투사 렌즈에서, 렌즈 효과는 생성될 필요가 있는 자기장 및/또는 정전기장에 의해 확립된다. 사용시, 자석 및/또는 정전기 렌즈(electrostatic lens)는 또한, 본 실시형태에 따른 냉각 장치를 사용하여 제거될 수 있는 양의 열을 생성한다.
한 실시형태에서, 컴포넌트는 전자기 방사선 또는 입자를 변조하기 위한 변조 디바이스를 포함한다. 냉각 장치가 도관을 통해 냉각 유체를 안내하기 위한 도관을 포함하고 도관이 컴포넌트와 열 접촉하여 배열되는 실시형태에서, 도관은 냉각 유체를 변조 디바이스를 통해 또는 변조 디바이스 주위로 이송하도록 배열된다. 사용시에, 변조 디바이스는 또한, 본 실시형태에 따른 냉각 장치를 사용하여 제거될 수 있는 양의 열을 생성한다.
한 실시형태에서, 변조 디바이스는, 전자기 방사선 또는 입자의 빔을 편향시키기 위한 빔 편향기 및 전자기 방사선 또는 입자의 상기 빔을 차단하기 위한 빔 스톱(beam stop)을 포함하는 빔 블랭킹 어셈블리(beam blanking assembly)를 포함하는데, 도관은 냉각 유체를 빔 스톱을 통해 또는 빔 스톱 주위로 이송하도록 배열된다. 전자기 방사선 또는 입자의 빔이 빔 스톱으로 지향되는 경우, 전자기 방사선 또는 입자는 빔 스톱에 의해 상당히 흡수된다. 사용시, 입자의 전자기 방사선의 흡수는 또한, 본 실시형태에 따른 냉각 장치를 사용하여 제거될 수 있는 양의 열을 빔 스톱 내에서 생성한다.
한 실시형태에서, 소스는 하전 입자에 대한 소스이고, 노광 유닛은 하나 이상의 하전 입자 빔을 상기 샘플 상으로 투사하기 위한 하전 입자 광학 시스템을 포함한다. 한 실시형태에서, 소스는 다수의 하전 입자 빔을 제공하도록 배열되는데, 하전 입자 광학 시스템은 상기 다수의 하전 입자 빔 중 하나 이상을 상기 샘플 상으로 투사하도록 배열되고, 도관 중 적어도 제1 부분은 두 개의 하전 입자 빔 사이의 영역에서 배열된다.
한 실시형태에서, 노광 유닛은 하나 이상의 온도 센서를 포함하는데, 바람직하게는 상기 하나 이상의 온도 센서 중 하나는, 기판 홀딩 디바이스와 대향하는 상기 노광 유닛의 면에서 배열된다.
제9 양태에 따르면, 본 발명은 상기에서 설명되는 바와 같은 장치 또는 실시형태를 사용하여 샘플을 프로세싱 또는 이미징하기 위한 방법을 제공하는데, 온도 안정화 장치의 컨디셔닝은 샘플의 프로세싱 또는 이미징 이전에 수행되고, 컨디셔닝은, 상기 온도 안정화 장치의 상 변화 재료의 적어도 일부를 응고시키는 단계를 포함한다. 상 변화 재료가 열을 흡수할 때, 상 변화 재료의 일부는 액화되거나 또는 용융되고; 상 변화 재료의 상은 고체로부터 액체로 변한다. 이 흡수된 열은, 열 변화 재료가 응고되도록 또는 동결되도록 되는 상태 프로세스(condition process)에서 상 변화 재료로부터 제거될 수 있다; 상 변화 재료의 상은 액체에서 고체로 다시 변하게 된다. 이러한 컨디셔닝 이후에, 고체 상 변화 재료는 열을 흡수하도록 다시 사용될 수 있다.
한 실시형태에서, 컨디셔닝은, 샘플의 프로세싱 또는 이미징 이전에, 온도 안정화 장치의 온도를 제2 온도에서 설정하는 단계를 더 포함한다. 제2 온도는, 상 변화 재료의 용융 온도, 따라서 상 변화 재료의 상이 고체로부터 액체로 변하는 온도이다. 상 변화 재료는, 상 변화 재료의 고상 및 액상 둘 모두가 존재하고 열적 평형 상태에 있을 때, 이 제2 온도에 있을 것이다. 따라서, 상 변화 재료의 적어도 적은 양이 액상에 있고 상 변화 재료의 대부분이 고상에 있는 것을 보장하기 위해, 온도 안정화 장치는 제2 온도에 있고, 노광 프로세스에 의해 야기되는 임의의 열을 흡수할 준비가 되어 있다.
한 실시형태에서, 가열 디바이스 및/또는 냉각 디바이스는, 기판 홀딩 디바이스와 노광 유닛, 특히 기판 홀딩 디바이스와 대향하는 상기 노광 유닛의 일부 사이의 온도 차이를 확립하도록 제어되되, 온도 차이는 4 ℃ 미만, 바람직하게는 2 ℃ 미만, 더욱 바람직하게는 1 ℃ 미만이다.
한 실시형태에서, 동작 동안 장치의 온도는 19 ℃에서부터 22 ℃까지의 온도 범위 내에 있고, 바람직하게는 제1 온도 및 제2 온도는 또한, 19 ℃에서부터 22 ℃까지의 온도 범위 내에서 배열된다.
제10 양태에 따르면, 본 발명은 샘플을 프로세싱 또는 이미징하기 위한 상기에서 설명되는 바와 같은 장치 또는 실시형태의 사용을 제공한다.
제11 양태에 따르면, 본 발명은 본원의 상기에서 설명되는 바에 따른 장치에 의해 반도체 디바이스를 제조하는 방법을 제공하는데, 그 방법은 다음의 단계를 포함한다:
- 기판 홀딩 디바이스 상에 웨이퍼를 배치하고 상기 웨이퍼를 상기 노광 유닛의 하류에 위치 결정하는 단계;
- 상기 소스로부터의 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자에 의해 상기 웨이퍼 상에 이미지 또는 패턴을 투사하는 것을 포함하는 상기 웨이퍼를 프로세싱하는 단계; 및
- 상기 프로세싱된 웨이퍼에 의해 반도체 디바이스를 생성하기 위한 후속 단계를 수행하는 단계.
제12 양태에 따르면, 본 발명은 본원의 상기에서 설명되는 바와 같은 장치에 의해 타겟을 검사하기 위한 방법을 제공하는데, 그 방법은 다음의 단계를 포함한다:
- 기판 홀딩 디바이스 상에 상기 타겟을 배치하고 상기 웨이퍼를 상기 노광 유닛의 하류에 위치 결정하는 단계;
- 상기 소스로부터의 상기 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자를 타겟 상에 투사하는 단계;
- 상기 소스로부터의 상기 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자가 타겟 상에 입사할 때, 상기 타겟에 의해 투과, 방출 및/또는 반사되는 전자기 방사선 또는 하전 입자를 검출하는 단계; 및
- 하전 입자를 검출하는 단계로부터의 데이터에 의해 상기 타겟을 검사하기 위한 후속 단계를 수행하는 단계.
제1 양태와 관련하여 상기에서 언급되는 실시형태는, 다른 양태에 따른 본 발명에서 또한 적절하게 적용될 수 있다.
본 명세서에 설명되고 도시되는 다양한 양태 및 피쳐는, 가능한 곳이면 어디든, 개별적으로 적용될 수 있다. 이들 개개의 양태, 특히 첨부된 종속 청구항에서 설명되는 양태 및 피쳐는, 분할 특허 출원의 대상이 될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에서 도시되는 예시적인 실시형태에 기초하여 설명될 것인데, 첨부된 도면에서:
도 1은 기판 홀딩 디바이스의 개략적인 상면도이다;
도 2는 도 1의 라인 A-A를 따른 개략적인 부분 단면도이다;
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 기판 홀딩 디바이스를 제조하기 위한 방법의 단계를 개략적으로 도시한다;
도 4a 및 도 4b는 기판 홀딩 디바이스의 제2 및 제3 예시적인 실시형태의 개략적인 부분 단면도이다;
도 5는, 기판 홀딩 디바이스의 제4 예시적인 실시형태의 개략적인 부분 단면도이다;
도 6은, 도 5의 기판 홀딩 디바이스의 베이스 플레이트의 개략적인 부분 상면도이다;
도 7은 기판 홀딩 디바이스의 제5 예시적인 실시형태의 개략적인 부분 단면도이다;
도 8은 기판 홀딩 디바이스의 제6 예시적인 실시형태의 개략적인 부분 단면도이다;
도 9a, 도 9b 및 도 9c는 도 8에서 도시되는 바와 같은 제6 실시형태에 따른 기판 홀딩 디바이스를 제조하기 위한 대안적인 방법의 단계를 개략적으로 도시한다;
도 10은 기판 홀딩 디바이스의 제7 예시적인 실시형태의 개략적인 부분 단면도이다;
도 11은, 샘플을 프로세싱 또는 이미징하기 위한 장치를 개략적으로 도시하는데, 상기 장치는 본 발명의 기판 홀딩 디바이스를 포함한다;
도 12는, 예를 들면, 도 11에 개략적으로 도시되는 바와 같은 장치에서 사용하기 위한 투사 렌즈 시스템 어셈블리의 실시형태의 단면을 개략적으로 도시한다;
도 13은, 도 12에서 개략적으로 도시되는 바와 같은 투사 렌즈 시스템에서 사용하기 위한 냉각 디바이스를 개략적으로 도시한다;
도 14는, 냉각 장치를 포함하는 투사 렌즈 시스템, 및 온도 안정화 장치를 포함하는 기판 홀딩 디바이스를 포함하는 장치의 일부를 개략적으로 도시한다,
도 15는 반도체 디바이스를 제조하기 위한 예시적인 프로세스를 예시한다, 그리고
도 16은 타겟을 검사하기 위한 예시적인 프로세스를 예시한다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 홀딩 디바이스의 제1 예의 상면도를 도시하고, 도 2는 도 1의 라인 A-A를 따른 제1 예의 부분적인 단면을 도시한다. 기판 홀딩 디바이스(1)는 기판(도시되지 않음)을 홀딩하기 위한 제1 면(3)을 구비하는 홀딩 플레이트(2)를 포함한다. 기판 홀딩 디바이스(1)는, 홀딩 플레이트(2)으로부터 일정 거리에, 그리고 제1 면(3)으로부터 멀어지게 대향하는 상기 홀딩 플레이트(2)의 제2 면(6)에 배열되는 베이스 플레이트(4)를 더 포함한다. 베이스 플레이트(4)와 홀딩 플레이트(2) 사이 내에는, 홀딩 플레이트(2)의 제1 면(3)에 실질적으로 평행한 방향으로 연장하는 간극(5)이 제공된다. 홀딩 플레이트(2)와 베이스 플레이트(4) 사이의 거리를 정의하고, 따라서 간극(5)의 폭(w)을 정의하는 지지체(7)의 어레이가 홀딩 플레이트(2)와 베이스 플레이트(4) 사이에 배열된다. 홀딩 플레이트(2), 베이스 플레이트(4) 및 지지체(7)는, 사용시 기판 홀딩 디바이스(1)의 제1 면(3) 상에 배열되는 기판으로부터 열을 제거하도록 배열되는 열 흡수 재료를 제공하기 위한 프레임을 간극(5) 내에 제공한다.
홀딩 플레이트(2)는, 예를 들면, Si 플레이트를 포함한다. 베이스 플레이트(4)는, 예를 들면, Si의 팽창 계수와 실질적으로 동일한 팽창 계수를 갖는 Si 카바이드(Si-Carbide)의 플레이트를 포함한다. 또한, Si 카바이드는 실질적으로 불활성이며 큰 범위의 열 흡수 재료를 사용하는 것을 허용한다. 더구나, Si 카바이드는 베이스 플레이트(4)을 통해 기판 홀딩 디바이스(1)를 냉각시키는 것을 허용하는 높은 열 전도도를 가지며, 베이스 플레이트(4)를 따라 실질적으로 일정한 온도를 제공한다.
지지체(7)는, 예를 들면, 비자성체인 티타늄 지지체를 포함한다. 비자성 지지체는, 하전 입자 프로세싱 장치 또는 이미징 장치에서 기판 홀딩 디바이스(1)를 사용할 때 유리하다. 비록 지지체(7)가 홀딩 플레이트(2)와 베이스 플레이트(4) 사이에서 고정될 수도 있지만, 도 2, 도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하여 하기에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 지지체(7)는 홀딩 플레이트(2)의 제2 면(6)에 및/또는 베이스 플레이트(4)에 고정식으로 부착되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 열 흡수 재료의 액적(8)의 어레이가 홀딩 플레이트(2)와 베이스 플레이트(4) 사이에 배열된다. 액체 및/또는 고체 액적(8)은 베이스 플레이트(4)와 홀딩 플레이트(2) 사이의 간극(5)을 메우도록 배열되며; 따라서 액적(8)은 베이스 플레이트(4) 및 홀딩 플레이트(2) 둘 모두에 접촉하도록 배열된다. 액적(8)은 서로 이격되어 배열되고, 간극(5)을 따르는 방향에서 서로 인접하게 배열되고, 지지체(7)로부터 실질적으로 이격되어 배열된다. 액적(8)은, 홀딩 플레이트(2)의 제1 면(3)에 실질적으로 수직인 방향에서 홀딩 플레이트(2) 및 베이스 플레이트(4)에 의해 구속된다. 또한, 액적(8)은 베이스 플레이트(4)와 홀딩 플레이트(2) 사이의 간극(5)을 따르는 방향에서 상기 액적(8)의 팽창을 가능하게 하도록 배열된다. 도 2에서 개략적으로 도시되는 바와 같이, 액적(8)은 홀딩 플레이트(2) 및 베이스 플레이트(4)와 (열) 접촉하여 배열된다. 바람직하게는, 액적(8)은, 적어도 상기 기판의 프로세싱 동안, 기판 프로세싱 장치의 온도에서 또는 그 온도 근처에서, 또는 적어도 상기 기판의 이미징 동안 기판 이미징 장치의 온도에서 또는 그 온도 근처에서 용융 온도 또는 용융 범위를 갖는 재료를 포함한다. 열 제거는 액적(8)의 상 전이, 특히 용융의 사용에 의해 제공된다. 액적(8)이 간극(5)을 따르는 방향에서 상기 액적(8)의 팽창을 가능하게 하도록 배열되기 때문에, 고체로부터 액체 및 그 반대로 진행할 때 액적(8)의 수축 또는 팽창은, 상기 홀딩 플레이트(2), 상기 베이스 플레이트(4) 및 지지체(7)를 포함하는 어셈블리의 치수에 실질적으로 어떠한 영향도 미치지 않는다.
열 흡수 재료는, 대략 15 mm의 직경 및 대략 0.8 mm의 두께를 갖는 편평한 액적(7)의 어레이로 배열되는 것이 바람직하다. 대략 15 mm의 직경을 갖는 액적(7)을 사용하는 것은, 상기 액적 사이 내에 지지체(7)의 어레이를 제공하는 것을 허용하는데, 지지체(7)는, 홀딩 플레이트(2)의 고도로 편평한 제1 면(3)을 제공할 만큼 서로 충분히 근접하여 배열된다. 이러한 특정한 예에서, 지지체(7)는 대략 0.8 mm의 폭(w)을 갖는 간극(5)을 제공하도록 배열된다.
이 제1 예에서, 베이스 플레이트(4)는, 간극(5)과 대향하는 베이스 플레이트(4)의 표면에서 얕은 오목부 또는 공동으로서 배열되는 포켓(9)의 어레이를 구비한다. 이 제1 예의 포켓(9)은 원추형 절두체로서 실질적으로 성형된다. 예를 들면, 상기 원추형의 하강 경사도(91)는 대략 15 도일 수도 있고, 포켓(9)의 중심에서, 실질적으로 편평한 영역이 배열된다. 액적(8)은 베이스 플레이트(4) 및 홀딩 플레이트(23) 둘 모두에 접촉하도록 배열된다. 포켓(9)의 원추 형상의 에지(91)는 열 흡수 재료의 액적(8)의 위치를 실질적으로 고정할 것이다. 또한, 포켓(9)의 원추 형상의 에지(91) 및 액적(8)의 액상에서의 표면 장력은, 액체 액적(8)을 실질적으로 포켓(9) 내에 홀딩시키는 위치 결정 힘을 제공한다. 액적(8)의 위치를 고정시키기 위해 어떠한 다른 부품도 필요로 되지 않는다. 이것은, 이 제1 예의 기판 홀딩 디바이스(1) 내에서 액적(8)을 서로에 대해 더욱 가깝게 배열하는 것을 허용하는데, 이것은 홀딩 플레이트(2) 및 베이스 플레이트(4)의 영역의 적절한 커버리지에 열 흡수 재료를 제공한다. 포켓(9)의 중심에서의 실질적으로 편평한 영역에 기인하여, 제1 예의 기판 홀딩 디바이스(1)의 포켓(9)은 얕은데, 이것은 열 흡수 재료의 필요한 양을 감소시킨다.
도 2에서 도시되는 바와 같이, 베이스 플레이트(4)는 구멍(41)의 어레이를 구비하고 일련의 지지체의 각각의 지지체(7)의 제1 단부는 상기 구멍(41) 중 하나 내에 배열되고 접착제 연결을 통해 상기 구멍(41)에서 고정된다. 상기 제1 단부에 대향하는, 각각의 지지체(7)의 제2 단부는 접착제 연결에 의해 홀딩 플레이트(2)에 고정된다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 기판 홀딩 디바이스(1)를 조립하기 위한, 특히 도 2의 실시형태에 따른 기판 홀딩 디바이스를 조립하기 위한 방법의 단계를 개략적으로 도시한다. 그러나, 또한 도 4a, 도 4b, 도 5, 도 7 및 도 10을 참조하여 하기에서 설명되는 바와 같은 실시형태에 따른 기판 홀딩 디바이스도 또한 이러한 방식으로 조립될 수 있다.
먼저, 도 3a에서 도시되는 바와 같이, 포켓(9)의 어레이를 포함하는 베이스 플레이트(4)가 제공된다. 이들 포켓(9)에 인접하여, 지지체(7)를 내부에 장착하기 위한 구멍(41)이 내부에 제공된다. 또한, 홀딩 플레이트(2)는, 적어도 사용시, 기판을 홀딩하기 위한 제1 면(3)으로부터 멀어지게 대향하는 상기 홀딩 플레이트(2)의 제2 면(6)에 고정되는 일련의 지지체(7)를 구비한다. 지지체(7)는 제2 면(6)에 실질적으로 수직으로 연장되도록 배열되고, 접착제 연결(71)을 통해 상기 제2 면(6)에 고정된다.
후속하여, 액체 열 흡수 재료의 액적(8)이, 도 3b에서 개략적으로 도시되는 바와 같이, 포켓(9) 내에 배열된다. 실질적으로 동일한 사이즈의 각각의 포켓(9)에서, 실질적으로 동일한 체적의 열 흡수 재료가 분배된다. 바람직하게는, 열 흡수 재료는, 간극(5)과 대향하는 홀딩 플레이트(2) 및/또는 베이스 플레이트(2)의 표면과의 접착보다 더 큰 응집력을 나타낸다. 표면 장력에 기인하여, 액체 액적(8)은, 다소, 구형 형상을 취한다.
다음으로, 지지체(7)를 갖는 홀딩 플레이트(2)는 베이스 플레이트(4)을 향해 이동되고, 지지체(7)는 구멍(41) 내에 위치된다. 홀딩 플레이트(2)와 베이스 플레이트(4) 사이의 원하는 거리(w)가 도달될 때까지, 홀딩 플레이트(2)는 하방으로 이동된다. 이 위치에서, 액적(8)은 도 3c에서 도시되는 바와 같이 베이스 플레이트(4)와 홀딩 플레이트(2) 사이 내에서 편평하게 된다. 열 흡수 재료의 표면 장력은, 액적(8)이 홀딩 플레이트(2) 및 베이스 플레이트(4) 둘 모두에 접촉하는 것을 제공하고 홀딩한다.
후속하여, 상기 지지체(7) 중 하나 이상은 접착제 연결을 통해 대응하는 구멍(41)에서 고정되는데, 접착제 연결은 구멍(41)과 상기 구멍(41) 안으로 연장되는 지지체(7) 사이의 원주 방향 간극 내에 제공된다.
사용 이전에, 조립된 기판 홀딩 디바이스(1)는, 열 흡수 상 변화 재료의 동결 온도 미만의 온도의 '저온' 환경에서 배열되고, 액체 액적(8)은, 실질적으로, 도 3c에서 도시되는 바와 같은 형상으로 응고될 것이다. 따라서, 고체 액적(8)은 베이스 플레이트(4)와 홀딩 플레이트(2) 사이의 간극(5)을 메운다. 이제, 기판 홀딩 디바이스(1)는 사용 준비가 완료된다.
이전의 제1 예에서, 고체 및/또는 액체 액적(8)을 홀딩하기 위한 포켓(9)은, 상기에서 설명되는 바와 같이, 베이스 플레이트(4)에서 배열된다. 그러나, 기판 홀딩 디바이스(1')의 제2 예에서, 포켓(9')은, 도 4a에서 개략적으로 도시되는 바와 같이, 간극(5')과 대향하는 실질적으로 편평한 표면을 갖는 베이스 플레이트(4')와 조합하여 홀딩 플레이트(2')에서 배열된다.
대안적으로, 기판 홀딩 디바이스(1")의 제3 예에서는, 도 4b에서 개략적으로 도시되는 바와 같이, 간극(5'')과 대향하는 홀딩 플레이트(2'') 및 베이스 플레이트(4'')의 표면 둘 모두가 포켓(92, 93)을 구비한다. 이 실시형태에서, 포켓(92, 93)을 형성하는 간극(5")과 대향하는 홀딩 플레이트(2") 및 베이스 플레이트(4")의 표면 내의 오목부 또는 공동은, 제1 및 제2 예에 따른 기판 홀딩 디바이스(1, 1')의 포켓(9, 9')과 비교하여, 더 얕을 수 있고 덜 깊을 수 있다.
도 5는 기판 홀딩 디바이스(11)의 제4 예시적인 실시형태의 개략적인 부분 단면도이다. 도 6은, 도 5의 기판 홀딩 디바이스의 베이스 플레이트(14)의 개략적인 부분 상면도이다. 이 제4 예에서, 베이스 플레이트(14)는, 원추형으로서 실질적으로 성형되는 포켓(19)의 어레이를 구비한다. 예를 들면, 상기 원추형의 하강 경사도는 대략 15 도일 수도 있다. 액적(18)은 상기 포켓(19) 내에 배열되고 베이스 플레이트(14)와 홀딩 플레이트(12) 사이의 간극을 메우도록 배열된다. 포켓(91)의 원추형 형상은, 열 흡수 재료의 액체 및/또는 고체 액적(18)의 위치를 실질적으로 고정할 것이다. 또한, 포켓(19)의 원추형 형상 및 액상의 열 흡수 재료의 표면 장력은, 액체 액적(18)을 실질적으로 포켓(19)의 중심에서 홀딩하는 힘을 제공한다. 액적(18)의 위치를 고정시키기 위해 어떠한 다른 부품도 필요로 되지 않는다.
또한 이 제4 예에서, 베이스 플레이트(14)는 구멍(141)의 어레이를 구비하고, 일련의 지지체의 각각의 지지체(17)는 한 쪽 상에서 상기 구멍(141) 중 하나 내에 배열되고 접착제 연결을 통해 상기 구멍(141) 내에 고정된다. 지지체(17)의 다른 쪽은 홀딩 플레이트(12)에 고정된다.
또한, 베이스 플레이트(14)는, 실질적으로 포켓(19)의 중심에서 개구되는 통기 구멍(142)을 구비할 수도 있다. 통기 구멍(142)은 액적(18) 아래에서의 공기의 포함을 방지하도록 배열된다.
도 7은 기판 홀딩 디바이스(21)의 제5 예시적인 실시형태의 개략적인 부분 단면도이다. 이 제5 예에서, 베이스 플레이트(24)는, 실질적으로 원형의 저부 영역을 갖는 직선 실린더로서 실질적으로 성형되는 포켓(29)의 어레이를 구비한다. 액적(28)은 포켓(29) 내에 배열되고 베이스 플레이트(24) 내의 포켓(29)의 원형 저부 영역 및 홀딩 플레이트(22) 둘 모두와 접촉한다. 액적(28)이, 적어도, 간극(25)을 따르는 방향으로 팽창하는 것을 허용하기 위해, 액적(28)의 체적은, 포켓(29)의 저부 영역에 평행한 방향에서의 액적(28)의 직경이 원통형 포켓(29)의 직경보다 더 작도록 배열된다. 원통형 포켓(29)은, 고상 및 액상 둘 모두에서, 열 흡수 재료의 액적(28)의 위치를 실질적으로 확립할 것이다. 액적(28)의 위치를 실질적으로 고정시키기 위해 어떠한 다른 부품도 필요로 되지 않는다. 이 예의 이점은, 포켓(29)이 배열되지 않는 베이스 플레이트(24)의 표면이 홀딩 플레이트(22)에 근접하게 배열될 수 있다는 것이다. 따라서, 홀딩 플레이트(22)는 매우 짧은 지지체(27)를 사용하여, 또는 심지어 지지체가 전혀 없이 베이스 플레이트(24)에 연결될 수 있는데, 이것은 아주 견고한 기판 홀딩 디바이스(21)를 산출한다.
기판 홀딩 디바이스(31)의 제6 예에서, 도 8에서 개략적으로 도시되는 바와 같이, 액적(38)은, 예를 들면 Viton®인 고무와 같은 가요성 또는 탄성 재료로 제조되는 O 링(39) 내부에 배열된다. 상기 액적(38)의 각각의 액적은 O 링(39) 내부에 배열되는데, O 링(39)은 액적(38)의 횡방향 구속을 제공하고 상기 O의 가요성 또는 탄성 재료에 기인하는 간극(35)을 따르는 방향에서의 상기 액적(38)의 수축 및 팽창을 허용한다.
O 링(39)의 두께는, 홀딩 플레이트(32)와 베이스 플레이트(34) 사이의 간극(35)의 폭(w')보다 더 작은 것이 바람직하다. 이것은, 홀딩 플레이트(32), 베이스 플레이트(34) 및 지지체(37)를 포함하는 기판 홀딩 디바이스(31)를 조립하는 것 및 O 링(39)의 간섭 없이 요구된 폭(w')을 갖는 간극(35)을 획득하는 것을 허용한다. O 링(39)이 홀딩 플레이트(32)와 베이스 플레이트(34) 둘 모두와 접촉하거나 또는 홀딩 플레이트(32)와 베이스 플레이트(34) 사이 내에서 압축되는 것은, 이것이 홀딩 플레이트(32)의 제1 면(33)의 평탄도에 부정적인 영향을 미칠 수도 있기 때문에, 방지된다.
도 8에서 나타내어지는 바와 같이, 간극(35)은 기판 홀딩 디바이스(31)의 주위 측면 에지(310)에서 실질적으로 개방되어 있다. 간극(35)은, 심지어, 실질적으로 기판 홀딩 디바이스(31)의 전체 주위 측면 에지(310)를 따라 실질적으로 개방될 수도 있다. 따라서, 간극(35)은 기판 홀딩 디바이스(31)의 외부로의 개방 연결을 포함한다. 간극(35) 내부의 공기 압력 또는 진공 압력은, 기판 홀딩 디바이스(31) 외부의 공기 압력 또는 진공 압력과 실질적으로 동일하다.
도 9a, 도 9b 및 도 9c는, 도 8의 실시형태에 따른 기판 홀딩 디바이스(31')를 구축하기 위한 방법의 단계를 개략적으로 도시하는데, 이 예에서, 지지체(37')가 베이스 플레이트(34')의 구멍(341')의 어레이 내에 배열된다는 이 차이점을 갖는다.
우선, 구멍(341')의 어레이를 포함하는 베이스 플레이트(34')가 제공된다. 일련의 지지체(37')가 제공되고 상기 일련의 지지체의 각각의 지지체(37')는 상기 구멍(341') 중 하나에 배열되고, 바람직하게는, 접착제 연결을 통해 상기 구멍(341') 내에서 고정된다.
후속하여, 도 9a에 개략적으로 도시되는 바와 같이, 열 흡수 재료의 고체 알약(solid pill) 또는 액적(38')을 갖는 O 링(39')의 어셈블리가 지지체(37') 사이 내에 배열된다. 어셈블리(38', 39')의 두께(d)는, 지지체(37')가 베이스 플레이트(34') 밖으로 돌출하는 높이(h)보다 더 작다.
다음으로, 홀딩 플레이트(32')는 지지체(37')의 상부 상에 배열되고, 바람직하게는 접착제 연결을 통해 상기 지지체(37')에 고정된다. 도 9b에서 개략적으로 나타내어지는 바와 같이, 홀딩 플레이트(32')는 열 흡수 재료의 고체 액적(38') 및 O 링(39')의 어셈블리 위로 간극을 가지고 지지체(37')의 상부 상에 배열된다.
후속하여, 열 흡수 재료의 고체 액적(38')은, 예를 들면, 용융 온도보다 높은 온도의 오븐 내에 어셈블리를 배열하는 것에 의해 용융된다. 열 흡수 재료의 액체 액적(38')의 표면 장력에 기인하여, 액체 액적(38')은, 도 9c에서 개략적으로 나타내어지는 바와 같이, 더욱 구형의 형상을 취할 것이고, 홀딩 플레이트(32')의 제2 면(36')과 접촉한다. 액적(38')은 이제, 베이스 플레이트(34')와 홀딩 플레이트(32') 사이의 간극(35)을 메우도록 배열된다.
다음에, 조립된 기판 홀딩 디바이스(31')는 열 흡수 재료의 동결 온도 미만의 온도의 '저온' 환경에 배열되고, 액체 액적(38')은, 실질적으로, 도 9c에서 도시되는 바와 같은 형상으로 응고될 것이다. 따라서, 고체 액적(38')은 간극(35')을 채우고 베이스 플레이트(34') 및 홀딩 플레이트(32') 둘 모두와 접촉한다. 이제, 기판 홀딩 디바이스(31')는 사용 준비가 완료된다.
도 10은 기판 홀딩 디바이스(51)의 제7 실시형태의 개략적인 부분 단면도이다. 이 제7 예에서, 베이스 플레이트(54)는, 실질적으로 원형의 저부 표면(591)을 갖는 직선 실린더로서 실질적으로 성형되는 포켓(59)의 어레이를 구비한다. 포켓(59)은 제1 직경을 갖는 제1 또는 상부 포켓 부분(592), 및 제1 직경보다 더 작은 제2 직경을 갖는 제2 또는 하부 포켓 부분(593)을 포함한다. 제2 포켓 부분(593)은 제1 포켓 부분(592)의 실질적으로 중앙에 배열된다. 이것은, 상기 포켓(59)의 원주 방향 측벽을 따라 연장되는, 상기 포켓(59) 내부에 배열되는 림 또는 스텝(61)을 산출한다.
상기 포켓의 어레이의 각각의 포켓(59)은, 상기 포켓(59)에 걸쳐 있고 상기 포켓(59)의 저부 표면(591)으로부터 이격되어 배열되는 탄성 부재, 특히 탄성 커버 플레이트(60)를 포함한다. 탄성 커버 플레이트(60)는, 제1 직경보다 더 작지만, 그러나 제2 직경보다 더 큰 직경을 갖는다. 따라서, 탄성 커버 플레이트(60)의 원주 방향 에지는 상기 림 또는 스텝(61)의 상부 상에 놓인다. 탄성 커버 플레이트(60)는, 포켓(59)의 저부 표면(591)을 향한 커버 플레이트(60)의 적어도 중앙 부분의 굴곡 또는 구부러짐에 의해, 간극(55)에 실질적으로 수직인 방향에서의 임의의 잔류 팽창을 흡수하기 위한 수단을 제공한다. 바람직하게는, 탄성 커버 플레이트(60)는 티타늄 플레이트이다.
각각의 포켓(59)은 상기 액적의 어레이로부터의 액적(58)을 포함하는데, 액적(58)은 상기 탄성 커버 플레이트(60)와 홀딩 플레이트(52)의 제2 면(56) 사이에 배열된다. PCM의 액적(58)은 탄성 커버 플레이트(60)의 상부 상에서 실질적으로 중앙에 배열된다.
도 10에서 개략적으로 도시되는 바와 같이, 커버 플레이트(60)는, 포켓을 둘러싸는 베이스 플레이트(54)의 표면(63) 아래에서, 대응하는 포켓(59) 내부에 배열되는데, 대응하는 포켓(59)은 베이스 플레이트(54)와 홀딩 플레이트(52) 사이의 간극(55) 내의 액적(58)의 위치를 고정하기 위한 수단을 제공한다. 탄성 홀딩 플레이트(60)와 베이스 플레이트(54) 사이의 열 전달을 증가시키기 위해, 탄성 홀딩 플레이트(60)의 원주 방향 에지와 림 또는 스텝(61) 사이에 열 전도성 페이스트가 배열되는 것이 바람직하다.
또한, 각각의 포켓(59)은 상기 포켓(59) 내의 액적(58)을 둘러싸도록 배열되는 링 또는 루프(62)를 포함한다. 바람직하게는, 링은 Viton®과 같은 합성 재료 또는 고무 재료로 제조된다. 링 또는 루프(62)는 상기 포켓(59) 내에, 바람직하게는 상기 탄성 커버 플레이트(60)의 상부 상에 배열되고, 상기 포켓(59) 내에서 PCM의 액적(58)에 대한 구속 부재로서 작용한다. 상기 링 또는 루프(62)의 두께는 홀딩 플레이트(52)와 탄성 커버 플레이트(60) 사이의 거리보다 더 작다. 따라서, 링 또는 루프(62)는 커버 플레이트(60) 및 홀딩 플레이트(52) 둘 모두와 직접 접촉하지 않는다. 링 또는 루프(62)는 홀딩 플레이트(52)의 제1 면(53)에 실질적으로 수직인 방향에서 실질적으로 직사각형 단면을 포함한다. 상기 링 또는 루프(62)의 실질적으로 편평한 상부 표면은, 홀딩 플레이트(52)의 제2 면(56)과 대향하여 배열된다. 갈륨과 같은 재료 거동을 갖는 금속성 재료와 같은, 고밀도를 갖는 PCM을 사용하는 경우, 링 또는 루프(62)는 PCM에 의해 상방으로 푸시되는데, 이것은 링 또는 루프(62)를 홀딩 플레이트(52)의 제2 면(56)을 향해 푸시할 것이다. 링 또는 루프(62)의 편평한 상부 표면은 홀딩 플레이트(52)의 제2 면(56)에 대해 푸시되고 링 또는 루프(62) 내부에 PCM을 포함하기 위한 밀봉을 제공한다.
도 10에서 도시되는 예에서, 베이스 플레이트(54)는 상기 포켓(59)의 저부 표면(591)에서, 바람직하게는 상기 포켓(59)의 중심에서 개구되는 통기 구멍(542)을 개구한다. 통기 구멍(591)에 기인하여, 저부 표면(591)과 탄성 커버 플레이트(60) 사이의 포켓(59)의 하부 부분(593) 내부의 압력은, 기판 홀딩 디바이스(51)를 둘러싸는 압력과 실질적으로 동일하다.
또한, 이 제7 예에서, 베이스 플레이트(54)는 구멍(541)의 어레이를 구비하고, 홀딩 플레이트(52)는 지지체(57)의 어레이를 구비한다. 각각의 지지체(57)는 상기 구멍(541) 중 대응하는 구멍에서 배열되고 접착제 연결을 통해 상기 구멍(541)에서 고정된다.
상기 제시된 예 모두는, 본 발명에 따라, 열 흡수 재료, 바람직하게는 상 변화 재료(Phase Change Material; PCM), 더욱 바람직하게는 금속성 PCM의 액적의 어레이를 홀딩하기에 적합한 기판 홀딩 디바이스를 설명한다. 이러한 재료의 예가 하기의 표에서 제시된다:
Figure pct00001
Figure pct00002
도 11은 샘플(130)을 프로세싱 또는 이미징하기 위한 장치의 단순화된 도면을 도시한다. 상기 장치는 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자에 대한 소스를 포함하는 모듈(201), 상기 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자에 상기 샘플(103)을 노광하기 위한 노광 유닛을 포함하는 모듈(204), 및 본 발명에 따른 기판 홀딩 디바이스(209)을 포함한다.
특히, 도 11은, 다음을 포함하는 다중 빔 하전 입자 리소그래피 시스템을 개략적으로 표현한다:
- 하전 입자 빔 소스(101) 및 빔 시준 시스템(beam collimating system)(102)을 포함하는 조명 광학기기 모듈(201),
- 개구 어레이(103) 및 집광 렌즈 어레이(104)를 포함하는 개구 어레이 및 집광 렌즈 모듈(202),
- 빔 블랭커 어레이(beam blanker array)(105)를 포함하는 빔 스위칭 모듈(203), 및
- 빔 스톱 어레이(108), 빔 편향기 어레이(109), 및 투사 렌즈 어레이(110)를 포함하는 투사 광학기기 모듈(projection optics module)(204).
도 11에서 도시되는 예에서, 모듈은 정렬 내부 서브프레임(205) 및 정렬 외부 서브프레임(206) 내에 배열된다. 프레임(208)은 진동 감쇠 마운트(vibration damping mount)(207)를 통해 정렬 서브프레임(205, 206)을 지지한다.
모듈(201, 202, 203, 204)은, 다수의 하전 입자 빔을 생성하기 위한, 상기 하전 입자 빔을 변조하기 위한, 그리고 상기 하전 입자 빔을 기판 홀딩 디바이스(209)의 제1 면(209')을 향해 지향시키기 위한 하전 입자 광학 유닛을 함께 형성한다.
기판 홀딩 디바이스(209)는 척(chuck)(201)의 상부 상에 배열된다. 기판 홀딩 디바이스(209)의 제1 면(209') 상에서, 타겟, 예를 들면, 웨이퍼(130)가 배열될 수 있다.
기판 홀딩 디바이스(209) 및 척(210)은 모두 여섯 개의 자유도를 따라 작은 거리에 걸쳐 상기 척(210)을 구동하도록 배열되는 짧은 스트로크 스테이지(short stroke stage)(211) 상에 배열된다. 짧은 스트로크 스테이지(211)는, 적어도 실질적으로 수평인 평면에서 두 개의 직교 방향(X 및 Y)을 따라 상기 짧은 스트로크 스테이지(211) 및 척(210)을 구동하도록 배열되는 긴 스트로크 스테이지(long stroke stage)(212)의 상부 상에 장착된다.
리소그래피 장치(200)는 뮤 금속(μ 금속) 차폐 층 또는 층들(215)을 포함하는 진공 챔버(400) 내부에 배열된다. 차폐부(215)는 진공 챔버(400)의 라이닝(lining)으로서 편리한 방식으로 배열된다. 머신은 프레임 부재(221)에 의해 지지되는 베이스 플레이트(220) 상에 놓인다.
하전 입자 광학 유닛(201, 202, 203, 204)에 대한 웨이퍼(130) 및 기판 홀딩 디바이스(209)의 위치는, 정렬 서브프레임(205)에 부착되는 측정 디바이스(250)로 측정되는데, 측정 디바이스(250)는 측정 디바이스(250)에 대한 척(210)의 위치를 모니터링한다. 측정 디바이스(250)는, 예를 들면, 간섭계 시스템을 포함하고, 척(210)은, 이때, 간섭계 시스템으로부터의 광 빔(252)을 반사시키기 위한 미러(251)를 구비한다.
도 12는, 예를 들면, 도 11의 멀티 빔 하전 입자 리소그래피 시스템의 투사 광학기기 모듈(204)에서 사용하기 위한 개선된 투사 렌즈 어셈블리(300)의 실시형태의 단면도를 도시한다. 투사 렌즈 어셈블리(300)는, 바람직하게는 금속으로 제조되는, 전기 전도성 원주 방향 벽(330)을 구비하는 하우징을 포함한다. 투사 렌즈 어셈블리(300)는, 커버 엘리먼트(310), 및 상기 하우징의 하류 단부에 있는 지지 엘리먼트(340)를 더 포함한다. 하전 입자 빔에 대한 통로는 커버 엘리먼트(310) 내의 관통 개구(313)로부터, 투사 렌즈 어셈블리의 내부를 통해 제1 전극(301)을 향해, 지지 엘리먼트(340)를 통해 연장하고 마지막으로 제2 전극(302)에서 개구된다. 다수의 하전 입자 빔은, 기판 홀딩 디바이스, 바람직하게는 그러나 필수적이지는 않은, 상기의 예 1 내지 6에서 설명되는 바와 같은 기판 홀딩 디바이스(1)의 상부 상에 배열되는 타겟(370)에 충돌하기 이전에 상기 관통 개구를 관통할 수도 있다. 도시되는 실시형태에서, 지지 엘리먼트(340)는 제1 및 제2 전극(301, 302) 둘 모두에 실질적으로 평행하게 연장된다. 바람직하게는, 지지 엘리먼트(340)는 제1 및 제2 전극(301, 302) 내의 렌즈 구멍 어레이로부터 반경 방향으로 멀어지게 연장된다.
타겟(370)과 투사 렌즈 어셈블리(300) 사이에서의 전기장의 형성을 방지하기 위해, 둘 모두는 접지에 연결될 수도 있고 및/또는 서로 전도적으로 연결될 수 있다. 본 발명에 따른 구조적으로 튼튼한 투사 렌즈 어셈블리는 공지된 리소그래피 시스템에서 일체로 배치될 수도 있거나 또는 홀딩 보수 목적을 위해 교환 또는 제거될 수도 있다.
다수의 하전 입자 빔은 먼저 커버 엘리먼트(310) 내의 관통 통로(313)를 통과한다. 일단 하전 입자 빔이 관통 개구(313)를 관통하면 그들은 빔 스톱 어레이(308)에 도달한다. 빔 스톱 어레이(308)는, 빔 스위칭 모듈(203)의 빔 블랭커 어레이(105)에 의해 편향된 하전 입자 빔을 차단하도록 배열된다. 빔 블랭커 어레이(105)(예를 들면, 도 11 참조)에 의해 편향되는 하전 입자 빔은 빔 스톱 어레이(308)에 의해 차단되고 타겟(370)에 도달하지 않는다. 따라서, 하전 입자 빔은 개별적인 하전 입자 빔이 타겟(370)에 충돌하는 것을 허용하도록 또는 허용하지 않도록 빔 블랭커 어레이에 의해 개별적으로 변조될 수 있다. 빔 블랭커 어레이에 의해 편향되지 않는 빔은 빔 스톱 어레이(308)를 통해 이동하고 제1 및 제2 전극(301, 302)에 의해 제공되는 정전기 렌즈에 의해 타겟(370)의 표면 상으로 투사된다. 이 변조 및 투사 렌즈 어셈블리(300)를 포함하는 노광 유닛에 대한 타겟(370)의 상대적인 이동을 사용하는 것은, 타겟(370)의 표면 상으로의 패턴의 기록을 허용한다.
몇몇 투사 렌즈 시스템에서, 편향기 유닛이 빔 스톱 어레이(308)와 제1 및 제2 전극(301, 302) 사이에서 배열되는데, 편향기 유닛은, 샘플(307)의 표면에 걸쳐 빔 스톱 어레이(308)를 통과한 빔의 주사 편향을 제공하도록 배열된다. 바람직하게는, 편향기 유닛은, 투사 렌즈 시스템(300)의 광학 축(OA)에 수직인 직교 방향에서 빔을 편향시키기 위한 X 및 Y 편향기를 포함한다.
상기에서 나타내어지는 바와 같이, 빔 스톱 어레이(308)는 다수의 하전 입자 빔의 하전 입자의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 및/또는 일시적으로 차단하기 위한 컴포넌트이다. 하전 입자 빔의 차단에 의해 생성되는 열을 제거하기 위해, 빔 스톱 어레이(308) 컴포넌트는 도관(309)을 구비한다. 사용시, 냉각 유체가 도관(309)을 통해 안내되는데, 도관(309)은 빔 스톱 어레이(308)와 열 접촉하여 배열된다. 도관의 적어도 제1 부분(307)은, 도 13에서 개략적으로 나타내어지는 바와 같이, 두 개의 하전 입자 빔 사이의 영역에 배열된다. 도관의 상기 제1 부분(307)의 중심 축은, 투사 렌즈 시스템(300)의 중심 축 또는 광학 축(OA)에 실질적으로 수직인 방향으로 연장된다.
도 12 및 도 13에서 나타내어지는 바와 같이, 도관의 적어도 제2 부분(306)은, 도관의 상기 제2 부분(306)의 중심 축이 투사 렌즈 시스템(300)의 중심 축 또는 광학 축(OA)에 실질적으로 평행한 방향에서 연장되도록, 연장되도록 배열된다. 따라서, 도관의 제1 부분(307)은, 사용시, 기판(370)에 가깝게 배열되는 투사 렌즈 시스템(300)의 제1 단부(303)에서 또는 그 근처에 배열될 수 있다. 도관의 제2 부분(306)은 투사 렌즈 시스템(300)의 상기 제1 단부(303)로부터 멀어지는 도관의 연장을 제공하는데, 이것은 제1 단부(303)로부터 적절이 이격되는 유체에 대한 입력 연결부(304) 및/또는 출력 연결부(305)를 제공하는 것, 및 기판(370)에 매우 가깝게 투사 렌즈 시스템(300)의 제1 단부(303)에 배열하는 것을 허용한다.
도 13에서 도시되는 바와 같은 냉각 유닛은, 정전 편향기 또는 렌즈와 같은 그러나 이들로 제한되지는 않는, 하전 입자 빔을 적어도 부분적으로 또는 일시적으로 조작하기 위한 능동 컴포넌트를 냉각시켜, 이러한 능동 컴포넌트 상에 또는 내에 배열되는 전자 컴포넌트에 의해 생성되는 열을 이동시키기 위해 또한 사용될 수 있다는 것을 유의한다. 능동 컴포넌트, 예를 들면, 제1 및 제2 전극(301, 302)은 도관(307) 사이 내에 배열될 수 있다.
도 14는 샘플(470)을 노광하기 위한 노광 유닛, 및 적어도 상기 노광 동안 상기 샘플(470)을 홀딩하기 위한 기판 홀딩 디바이스(480)를 포함하는 어셈블리의 일부의 실시형태의 단면도를 도시한다. 도 14에서 도시되는 어셈블리는, 예를 들면, 도 11의 멀티 빔 하전 입자 리소그래피 시스템의 투사 광학기기 모듈(204)에서 사용하기에 적합하다.
노광 유닛은, 바람직하게는 금속으로 제조되는, 전기적으로 전도성의 원주 방향 벽(430)을 구비하는 하우징을 포함하는 투사 렌즈 어셈블리(400)를 포함한다. 꼭 도 12에서 도시되는 투사 렌즈 어셈블리(300)처럼, 투사 렌즈 어셈블리(400)는 커버 엘리먼트(410), 커버 엘리먼트(410) 내의 관통 개구(413), 빔 스톱 어레이(408), 지지 엘리먼트(440), 제1 전극(401), 제2 전극(402)을 포함한다.
또한, 투사 렌즈 어셈블리(400)는, 하전 입자 빔의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 및/또는 일시적으로 조작 및/또는 차단하기 위한 컴포넌트를 포함한다. 하나의 이러한 컴포넌트는, 도 11에서 도시되는 빔 스위칭 모듈(203)의 빔 블랭커 어레이(105)에 의해 편향된 하전 입자 빔을 차단하도록 배열되는 빔 스톱 어레이(408)이다. 빔 스톱 어레이(408)는, 미리 결정된 제1 온도에서 빔 스톱 어레이(408)를 실질적으로 홀딩하도록 배열되는 냉각 장치를 포함한다. 도 14에서 도시되는 예에서, 냉각 장치는 또한 투사 렌즈 어셈블리의 다른 부분을 냉각시키고, 사용시, 실질적으로 전체 투사 렌즈 어셈블리는 상기 제1 온도에 있다. 투사 렌즈 어셈블리는, 지지 엘리먼트(440)에서 배열되는 제1 온도 센서(T1)를 포함하는데, 예를 들면, 제1 온도 센서(T1)는 투사 렌즈 어셈블리, 특히 기판 홀딩 디바이스(480)와 대향하는 상기 투사 렌즈 어셈블리의 부분의 온도를 측정하도록 배열된다.
냉각 장치는 냉각 유체, 특히, 고순도 물과 같은 냉각 액체에 대한 도관 또는 덕트의 실질적으로 닫힌 회로를 포함한다. 냉각 장치는, 냉각 유체를 제1 온도보다 낮은 온도로 냉각시키기 위한 냉각 디바이스(450)를 더 포함한다. 냉각 디바이스(450)는, 사용시, 팹 냉각제 회로에 커플링되는 열교환 회로(451)를 포함한다.
냉각 디바이스(450)의 하류에는, 가열 디바이스(470)가 닫힌 회로 내에 배열된다. 가열 디바이스(470)는 냉각 액체를 가열하도록 배열된다. 냉각 디바이스(450) 및 가열 디바이스(470)의 조합은, 냉각 유체의 온도를 정확하게 제어하기 위한 수단을 제공한다. 가열 디바이스는 투사 렌즈 어셈블리(400)에 대해 상류 위치에서 도관 내에 배열된다.
상기에서 나타내어지는 바와 같이, 빔 스톱 어레이(408)는 다수의 하전 입자 빔의 하전 입자 중 적어도 일부를 적어도 부분적으로 및/또는 일시적으로 차단하기 위한 컴포넌트이다. 하전 입자 빔의 차단에 의해 생성되는 열을 제거하기 위해, 빔 스톱 어레이(408) 컴포넌트는 냉각 장치의 일부인 도관(409)을 구비한다. 사용시, 냉각 디바이스(450)로부터 그리고 가열 디바이스(470)로부터 유래하는 냉각 유체는, 도관(406)을 통해 도관(409)을 향해 유동하도록 배열되는데, 도관(409)은 빔 스톱 어레이(408)와 열 접촉하여 배열된다. 후속하여, 냉각 유체는 도관(406', 405)을 통해 냉각 디바이스(450)로 다시 유동한다. 도 14에서 나타내어지는 바와 같이, 도관(409)은 투사 렌즈 시스템(400) 내부에서, 사용시에, 기판(470)에 가깝게 배열되는 투사 렌즈 시스템(400)의 제1 단부(403)에서 또는 그 근처에서 배열된다.
더구나, 닫힌 회로는, 도관(404, 406, 409, 406', 405) 내의 냉각 유체의 온도를 측정하기 위한 하나 이상의 온도 센서를 포함한다. 도 14에서 도시되는 특정한 예에서:
제2 온도 센서(T2)가 냉각 디바이스(450)와 가열 디바이스(470) 사이의 도관 내에 배열되고;
제3 온도 센서(T3)가 가열 디바이스(470)와 빔 스톱 어레이(408) 사이의 도관 내에 배열되고; 그리고
제4 온도 센서(T4)가 빔 스톱 어레이(408)의 하류의 도관 내에 배열된다.
온도 센서(T1, T2, T3 및 T4)는, 냉각 디바이스(450) 내에서의 열 교환 회로(451)를 통한 팹 냉각 액체의 흐름을 제어하도록 및/또는 가열 디바이스(470)에 의한 냉각 유체의 가열을 제어하도록 배열되는 온도 제어 시스템(490)에 대한 입력을 제공한다. 온도 제어 시스템(490)은, 기판 홀딩 디바이스(480)와 투사 렌즈 시스템(400), 특히 기판 홀딩 디바이스(480)와 대향하는 투사 렌즈 시스템(400)의 제1 단부(403) 사이에 온도 차이를 확립하기 위해 가열 디바이스(470) 및/또는 냉각 디바이스(450)를 제어하도록 배열되는데, 온도 차이는 1 ℃ 내지 1.5 ℃의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
샘플(470)은 적어도 노광 동안 상기 샘플(470)을 홀딩하기 위한 기판 홀딩 디바이스(480)의 상부 상에 배열된다. 기판 홀딩 디바이스(480)는 홀딩 플레이트(481) - 홀딩 플레이트는 기판(470)을 홀딩하기 위한 제1 면을 포함함 - , 및 베이스 플레이트(482)를 포함한다. 홀딩 플레이트(481)과 베이스 플레이트(482) 사이에는, 제2 온도에서 상 변화를 갖는 상 변화 재료(483)를 포함하는 온도 안정화 장치가 배열된다. 기판 홀딩 디바이스(480)는, 상기의 예 1 내지 예 6에서 설명되는 바와 같은 기판 홀딩 디바이스인 것이 바람직하지만, 그러나 필수적인 것은 아니다.
도 14에서 도시되는 예에서, 기판 홀딩 디바이스(480) 및 투사 렌즈 시스템(400)은 둘 모두 각각은, 자신의 온도를 제어하기 위한 장치를 구비하고 있다. 특히, 투사 렌즈 시스템(400)이 에너지를 갖는 하전 입자 빔을 사용하여 샘플(470)을 노광하도록 배열되기 때문에, 투사 렌즈 시스템(400), 특히 빔 스톱 어레이(408) 및/또는 샘플(470)은 에너지의 적어도 일부를 흡수할 것이다. 투사 렌즈 시스템(400) 및 기판 홀딩 디바이스(480) 둘 모두에 그들 자신의 냉각 장치 및 온도 안정화 장치를 제공하는 것에 의해, 기판(470)의 정확한 온도 제어가 달성될 수 있는데, 온도 제어는:
바람직하게는 쉽게 이용 가능한 팹 냉각제를 사용하여, 투사 렌즈 시스템(400), 특히 그것의 빔 스톱 어레이(408)의 온도를, 제1 온도에서 적어도 실질적으로 홀딩하는 것, 및
제2 온도에서 상 변화를 갖는 상 변화 재료를 사용하여 기판(470)의 온도를 제2 온도에서 홀딩하는 것을 허용한다.
개략적인 도 12 및 도 14는, 낮은 keV의 하전 입자, 예를 들면, 실질적으로 10 keV 미만의, 바람직하게는 약 5 keV의 에너지를 갖는 하전 입자를 사용하는 하전 입자 빔 노광 시스템에 대해 특히, 일정 비율이 아니다는 것을 유의한다. 낮은 keV의 하전 입자를 사용하는 이러한 하전 입자 빔 노광 시스템에서, 투사 렌즈 시스템(400)의 제1 단부(403)와 기판(470)의 상부 표면 사이의 거리(s)는 매우 작다. 거리(s)는 샘플(470)의 두께(d2)보다 더 작은 것이 바람직하다. 샘플(470)이 실리콘 웨이퍼인 경우, 두께(d2)는 통상적으로 330 마이크로미터이다. 거리(s)는, 투사 렌즈 시스템(400)의 제1 단부(403)를 정의하는 제2 전극(402)의 두께(d1)보다 더 작은 것이 바람직하다. 특히, 거리(s)는 100 마이크로미터보다 더 작고, 바람직하게는 50 마이크로미터이다.
도 12 및 도 14의 예에서 도시되는 바와 같이, 기판 홀딩 디바이스(480) 및 노광 유닛, 특히 그것의 투사 렌즈 시스템(400) 둘 모두는, 자신의 온도를 제어하기 위한 장치를 구비한다. 또한, 도 14에 개략적으로 도시되는 바와 같이, 노광 유닛의 냉각 장치의 온도는, 기판 홀딩 디바이스(480)의 온도 안정화 장치의 온도에 기초하여 제어된다. 따라서, 냉각 장치는, 제1 온도, 특히 제1 온도 센서(T1)에 의해 측정되는 바와 같은 온도를, 상 변화 재료(483)가 상 변화를 나타내는 제2 온도에 가깝게 되게 또는 동일하게 되게 조절하도록 구성되는 제어 디바이스(490)를 포함한다.
냉각 장치 및 온도 안정화 장치는, 적어도, 상기 하전 입자 빔에 의한 상기 기판의 노광 동안, 제2 온도가 제1 온도에 또는 그 근처에 있도록 배열되는 것이 바람직하다.
도 15는, 본원의 상기에서 설명되는 바에 따른 장치에 의해 반도체 디바이스를 제조하기 위한 방법의 한 예의 개략적인 플로우차트(150)를 도시한다. 그 방법은 다음의 단계를 포함한다:
151: 기판 홀딩 디바이스 상에 웨이퍼를 배치하고 상기 웨이퍼를 상기 노광 유닛의 하류에 위치 결정하는 단계;
152: 상기 소스로부터의 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자에 의해 상기 웨이퍼 상에 이미지 또는 패턴을 투사하는 것을 포함하는 상기 웨이퍼를 프로세싱하는 단계; 및
153: 상기 프로세싱된 웨이퍼에 의해 반도체 디바이스를 생성하기 위한 후속 단계를 수행하는 단계.
도 16은, 본원의 상기에서 설명되는 바와 같은 장치에 의해 타겟을 검사하기 위한 방법의 한 예의 개략적인 플로우차트(160)를 도시하는데, 그 방법은 다음의 단계를 포함한다:
161: 기판 홀딩 디바이스 상에 상기 타겟을 배치하고 상기 웨이퍼를 상기 노광 유닛의 하류에 위치 결정하는 단계;
162: 상기 소스로부터의 에너지를 갖는 상기 전자기 방사선 또는 입자를 타겟 상에 투사하는 단계;
163: 상기 소스로부터의 상기 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자가 타겟 상에 입사할 때, 상기 타겟에 의해 투과, 방출 및/또는 반사되는 전자기 방사선 또는 하전 입자를 검출하는 단계; 및
164: 하전 입자를 검출하는 단계로부터의 데이터에 의해 상기 타겟을 검사하기 위한 후속 단계를 수행하는 단계.
상기의 설명은 바람직한 실시형태의 동작을 예시하기 위해 포함되며 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 상기의 논의로부터, 본 발명의 취지 및 범위에 의해 여전히 포괄될 많은 변형예가 기술 분야에서 숙련된 자에게 명백할 것이다.
예를 들면, 비록 상기의 설명된 예에서의 포켓의 형상 및 직경이 도시되는 모든 포켓에 대해 실질적으로 동일하지만, 베이스 플레이트는 상이한 사이즈 및/또는 상이한 형상을 갖는 포켓을 또한 구비할 수 있다. 특히, 기판 홀딩 디바이스의 에지를 따르는 포켓은, 기판 홀딩 디바이스의 에지를 따라 열 흡수 재료의 양호한 커버리지를 획득하기 위해 포켓보다 더 작을 수도 있다.
더구나, 많은 수의 열 흡수 재료가 사용될 수 있다. 이미 나타내어진 바와 같이, 열 흡수 재료는, 기판 홀딩 디바이스가 사용되는 기판 프로세싱 장치의 동작 온도에서 또는 그 근처에서 용융 온도 또는 용융 범위를 가지도록 선택되는 것이 바람직하다. 이러한 열 흡수 재료는 상 변화 재료, 또는 간단히 PCM의 이름 하에서 또한 공지되어 있다.
요약하면, 본 발명은, 홀딩 플레이트, 베이스 플레이트, 지지체의 어레이, 및 열 흡수 재료의 액적의 어레이를 포함하는 기판 홀딩 디바이스에 관한 것이다. 홀딩 플레이트는 기판을 홀딩하기 위한 제1 면을 포함한다. 베이스 플레이트는, 홀딩 플레이트로부터 일정 거리에 배열되고, 제1 면에 대향하는 홀딩 플레이트의 면에서 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 사이에 간극을 제공한다. 지지체의 어레이는 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이에 배열된다. 액체 및/또는 고체 액적의 어레이는 홀딩 플레이트와 베이스 플레이트 사이에 배열되고, 액적은 베이스 플레이트와 홀딩 플레이트 둘 모두와 접촉하도록 배열된다. 액적은 서로로부터 그리고 지지체로부터 이격되어 배열되고, 간극을 따르는 방향에서 서로 인접하게 배열된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 본 발명은 샘플을 노광하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 장치는 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자에 대한 소스, 상기 전자기 방사선 또는 입자에 상기 샘플을 노광하기 위한 노광 유닛, 및 적어도 상기 노광 동안 상기 샘플을 홀딩하는 기판 홀딩 디바이스를 포함한다. 노광 유닛은, 전자기 방사선 또는 하전 입자의 적어도 일부를 조작 및/또는 차단하기 위한 컴포넌트를 포함한다. 컴포넌트는, 컴포넌트를 미리 결정된 제1 온도에서 실질적으로 홀딩하도록 배열되는 냉각 장치를 포함한다. 기판 홀딩 디바이스는, 상기 기판 홀딩 디바이스 상에 배열되는 샘플의 온도를 실질적으로 안정화시키도록 배열되는 온도 안정화 장치를 포함한다. 온도 안정화 장치는, 제1 온도에 있는 또는 그 근처에 있는 제2 온도에서 상 변화를 갖는 상 변화 재료를 포함한다.

Claims (54)

  1. 기판 홀딩 디바이스로서,
    기판을 홀딩하기 위한 제1 면(side)을 포함하는 홀딩 플레이트(holding plate),
    상기 홀딩 플레이트로부터 일정 거리에 배열되며 상기 제1 면으로부터 멀어지게 대향하는 상기 홀딩 플레이트의 제2 면에서 베이스 플레이트와 상기 홀딩 플레이트 사이에 간극을 제공하는 상기 베이스 플레이트,
    적어도, 상기 홀딩 플레이트와 상기 베이스 플레이트 사이에 배열되는 지지체의 어레이, 및
    열 흡수 재료의 액적(droplet)의 어레이
    를 포함하고,
    상기 액적은 상기 홀딩 플레이트와 상기 베이스 플레이트 사이의 상기 간극 내에 배열되고, 상기 액적은 상기 지지체로부터 그리고 상기 액적의 어레이 중 다른 액적으로부터 이격되어 배열되고, 상기 액적은 상기 베이스 플레이트 및 상기 홀딩 플레이트 둘 모두와 접촉하도록 배열되는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액적은 상기 간극을 따르는 방향에서 상기 액적의 실질적인 자유 팽창을 가능하게 하도록 배열되는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지지체의 어레이는 상기 홀딩 플레이트의 상기 제2 면에 고정식으로 부착되는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지체의 어레이는 상기 베이스 플레이트에 고정식으로 부착되는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는 구멍의 어레이를 구비하고, 상기 지지체의 어레이의 각각의 지지체는, 적어도 부분적으로, 상기 구멍의 어레이의 하나의 구멍 안으로 연장되고, 바람직하게는, 상기 지지체는, 상기 구멍과 상기 구멍 안으로 연장되는 상기 지지체 사이의 원주 방향 간극에서 접착제 연결(glue connection)을 제공하는 것에 의해 상기 구멍에서 고정식으로 배열되는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 홀딩 디바이스는, 상기 홀딩 플레이트와 상기 베이스 플레이트 사이의 상기 간극에 배열되는 링의 어레이를 더 포함하고, 상기 링의 어레이의 각각의 링은 상기 액적의 어레이의 하나의 액적을 둘러싸도록 배열되는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 링의 두께는 상기 홀딩 플레이트와 상기 베이스 플레이트 사이의 상기 간극의 폭보다 더 작은 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 링은 가요성 또는 탄성 재료로 제조되는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 간극과 대향하는 상기 베이스 플레이트의 표면 및 상기 간극과 대향하는 상기 홀딩 플레이트의 표면 중 적어도 하나는 포켓의 어레이를 구비하고, 상기 포켓의 어레이의 한 포켓에서의 상기 홀딩 플레이트와 상기 베이스 플레이트 사이의 상기 간극의 폭은, 상기 포켓 주위의 상기 홀딩 플레이트와 상기 베이스 플레이트 사이의 상기 간극의 폭보다 더 크고, 상기 포켓의 어레이의 각각의 포켓은 상기 액적의 어레이의 하나의 액적을 홀딩하도록 배열되는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 포켓의 어레이의 적어도 하나의 포켓은, 원추형(cone), 원추형 절두체(conical frustum), 잘린 구(truncated sphere), 또는 구형 절두체(spherical frustum)로서 실질적으로 성형되는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 간극과 대향하는 상기 베이스 플레이트의 표면은 포켓의 어레이를 포함하고, 상기 포켓의 어레이의 각각의 포켓은 상기 포켓에 걸치며 상기 포켓의 저부 표면(bottom surface)으로부터 이격되어 배열되는 탄성 부재를 포함하고, 각각의 포켓은 상기 액적의 어레이로부터의 액적을 포함하고, 상기 액적은 상기 탄성 부재 플레이트와 상기 홀딩 플레이트 사이에 배열되는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 탄성 부재와 상기 홀딩 플레이트 사이의 거리는, 상기 홀딩 플레이트와 상기 포켓에 인접한 상기 베이스 플레이트의 상기 표면 사이의 거리보다 더 큰 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 커버, 바람직하게는 커버 플레이트를 포함하는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 포켓은 상기 탄성 부재의 에지의 적어도 일부, 바람직하게는 상기 탄성 커버의 원주 방향 에지를 지지하기 위한 지지 엘리먼트(support element)를 상기 포켓 내에 포함하는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 지지 엘리먼트는 상기 포켓의 원주 방향 측벽에 배열되는 림(rim) 또는 스텝(step)을 포함하는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 포켓은, 상기 홀딩 플레이트와 상기 탄성 부재 사이의 상기 간극 내에 배열되는 링 또는 루프를 포함하고, 상기 링 또는 상기 루프는 상기 포켓 내의 액적을 둘러싸도록 배열되는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 링 또는 루프의 두께는 상기 홀딩 플레이트와 상기 탄성 부재 사이의 거리보다 더 작은 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 링 또는 루프는 가요성 또는 탄성 재료로 제조되는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 링 또는 루프는 실질적으로 직사각형 단면을 포함하는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  20. 제9항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는, 상기 포켓의 저부 표면에서 개구되고(debouche), 바람직하게는 상기 포켓의 실질적으로 중심부에서 개구되는 통기 구멍(venting hole)을 구비하는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  21. 기판 프로세싱 장치 또는 기판 이미징 장치에서의 사용을 위한 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 기판 홀딩 디바이스로서, 상기 액적의 어레이의 상기 액적은, 상기 기판 프로세싱 장치 또는 기판 이미징 장치의 동작 온도에서 또는 그 근처에서 용융 온도 또는 용융 범위를 갖는 재료를 포함하는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 간극은 상기 기판 홀딩 디바이스의 외부로의 개방 연결을 포함하고, 바람직하게는 상기 간극은 상기 기판 홀딩 디바이스의 주위 측면 에지(surrounding side edge)에서 실질적으로 개방되는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  23. 기판 홀딩 디바이스로서,
    기판을 홀딩하기 위한 제1 면을 포함하는 홀딩 플레이트,
    상기 홀딩 플레이트로부터 일정 거리에 배열되며 상기 제1 면으로부터 멀어지게 대향하는 상기 홀딩 플레이트의 제2 면에서 베이스 플레이트와 상기 홀딩 플레이트 사이에 간극을 제공하는 상기 베이스 플레이트,
    적어도, 상기 홀딩 플레이트와 상기 베이스 플레이트 사이에 배열되는 지지체의 어레이, 및
    열 흡수 재료의 액체 또는 고체 액적의 어레이
    를 포함하고,
    상기 액적은 상기 홀딩 플레이트와 상기 베이스 플레이트 사이에 배열되고, 상기 액적은 상기 홀딩 플레이트의 상기 제1 면에 실질적으로 수직인 방향에서 상기 홀딩 플레이트 및 상기 베이스 플레이트에 의해 구속되고, 상기 액적은, 적어도 상기 베이스 플레이트와 상기 홀딩 플레이트 사이의 상기 간극을 따르는 방향에서, 상기 액적의 팽창을 가능하게 하도록 배열되는 것인, 기판 홀딩 디바이스.
  24. 샘플을 프로세싱 또는 이미징하기 위한 장치로서,
    전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자에 대한 소스,
    상기 샘플을 상기 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자에 노광시키기 위한 노광 유닛; 및
    적어도 상기 노광 동안 상기 샘플을 홀딩하기 위한 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 기판 홀딩 디바이스
    를 포함하는, 샘플을 프로세싱 또는 이미징하기 위한 장치.
  25. 기판 홀딩 디바이스를 제조하기 위한 방법으로서,
    상기 기판 홀딩 디바이스는,
    기판을 홀딩하기 위한 제1 면을 포함하는 홀딩 플레이트,
    상기 홀딩 플레이트로부터 일정 거리에 배열되며, 상기 제1 면으로부터 멀어지게 대향하는 상기 홀딩 플레이트의 제2 면에서 베이스 플레이트와 상기 홀딩 플레이트 사이에 간극을 제공하는 상기 베이스 플레이트,
    적어도 상기 홀딩 플레이트와 상기 베이스 플레이트 사이에 배열되는 지지체의 어레이, 및
    열 흡수 재료의 액적의 어레이
    를 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 지지체로부터 그리고 상기 액적의 어레이의 다른 액적으로부터 이격되는 상기 액적을 상기 홀딩 플레이트와 상기 베이스 플레이트 사이에 배열하는 단계
    를 포함하고,
    상기 액적은 적어도 액적의 액상(liquid phase)에서 상기 홀딩 플레이트 및 상기 베이스 플레이트 둘 모두와 접촉하도록 배열되는 것인, 기판 홀딩 디바이스를 제조하기 위한 방법.
  26. 기판 홀딩 디바이스를 조립하기 위한 방법으로서,
    홀딩 플레이트 및 지지체의 어레이를 제공하는 단계로서, 상기 홀딩 플레이트는 기판을 홀딩하기 위한 제1 면을 포함하고, 상기 지지체는 상기 제1 면으로부터 멀어지게 대향하는 상기 홀딩 플레이트의 제2 면에 고정되고, 상기 지지체는 상기 제2 면에 실질적으로 수직으로 연장되도록 배열되는 것인, 상기 홀딩 플레이트 및 지지체의 어레이를 제공하는 단계;
    내부에 상기 지지체를 장착하기 위한 구멍의 어레이를 포함하는 베이스 플레이트를 제공하는 단계;
    상기 홀딩 플레이트 상에서 상기 베이스 플레이트와 대향하는 면에서, 또는 상기 베이스 플레이트 상에서 상기 홀딩 플레이트와 대향하는 면에서, 상기 지지체로부터 그리고 액적의 어레이의 다른 액적으로부터 이격되는 열 흡수 재료의 상기 액적의 어레이를 배열하는 단계;
    상기 홀딩 플레이트와 상기 베이스 플레이트 사이의 원하는 거리가 도달될 때까지 상기 지지체 - 상기 지지체는 상기 구멍 내에 위치되고, 상기 액적의 어레이는 상기 홀딩 플레이트와 상기 베이스 플레이트 사이의 간극에 배열됨 - 를 갖는 상기 홀딩 플레이트 및 상기 베이스 플레이트를 서로를 향해 이동시키는 단계; 및
    상기 지지체 중 하나 이상을 대응하는 상기 구멍에 고정시키는 단계
    를 포함하는, 기판 홀딩 디바이스를 조립하기 위한 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 지지체는 접착제 연결을 통해 상기 제2 면에 고정되는 것인, 기판 홀딩 디바이스를 조립하기 위한 방법.
  28. 제26항 또는 제27항에 있어서,
    상기 하나 이상의 지지체는 접착제 연결을 통해 상기 대응하는 구멍에서 고정되되, 상기 접착제 연결은 상기 구멍과 상기 구멍 안으로 연장되는 상기 지지체 사이의 원주 방향 간극 내에 제공되는 것인, 기판 홀딩 디바이스를 조립하기 위한 방법.
  29. 샘플을 프로세싱 또는 이미징하기 위한 장치, 바람직하게는 리소그래피 시스템, 더 바람직하게는 멀티 빔 하전 입자 리소그래피 시스템에서의 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 기판 홀딩 디바이스의 사용.
  30. 샘플을 노광하기 위한 장치로서,
    전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자에 대한 소스,
    상기 샘플을 상기 전자기 방사선 또는 입자에 노광시키기 위한 노광 유닛으로서, 상기 노광 유닛은 상기 전자기 방사선 또는 하전 입자의 적어도 일부를 적어도 부분적으로, 또는 일시적으로, 또는 부분적 및 일시적으로, 조작하거나, 차단하거나, 조작 및 차단하기 위한 컴포넌트를 포함하고, 상기 컴포넌트는, 미리 결정된 제1 온도에서 상기 컴포넌트를 실질적으로 홀딩하도록 배열되는 냉각 장치(cooling arrangement)를 포함하는 것인, 상기 노광 유닛, 및
    적어도 상기 노광 동안 상기 샘플을 홀딩하기 위한 기판 홀딩 디바이스로서, 상기 기판 홀딩 디바이스는 상기 기판 홀딩 디바이스 상에 배열되는 샘플의 온도를 실질적으로 안정화시키도록 배열되는 온도 안정화 장치(temperature stabilizing arrangement)를 포함하고, 상기 온도 안정화 장치는 제2 온도에서 상 변화를 갖는 상 변화 재료를 포함하는 것인, 상기 기판 홀딩 디바이스
    를 포함하고,
    상기 냉각 장치는, 상기 제1 온도를 상기 제2 온도에 가깝게 되게 또는 동일하게 되게 조절하도록 구성되는 제어 디바이스를 포함하는 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 냉각 장치 및 상기 온도 안정화 장치는, 상기 제1 온도와 상기 제2 온도 사이의 차이가 4 ℃ 이하, 바람직하게는 2 ℃ 이하이도록 배열되는 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  32. 제30항 또는 제31항에 있어서,
    상기 제1 온도는 상기 제2 온도보다 더 낮은 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  33. 제30항 또는 제31항에 있어서,
    상기 제1 온도는 상기 제2 온도와 실질적으로 동일하고, 바람직하게는, 상기 제1 온도 및 상기 제2 온도는, 실온, 특히 제조 공장(Fabrication Plant; Fab(팹)) 내의 실온과 실질적으로 동일한 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  34. 제30항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상 변화 재료는 공융(Eutectic) 금속 합금을 포함하는 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  35. 제30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각 장치는 냉각 유체를 도관을 통해 안내하기 위한 상기 도관을 포함하고, 상기 도관은 상기 컴포넌트와 열 접촉하여 배열되는 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 냉각 장치는, 상기 냉각 유체의 온도와 상기 제2 온도 사이의 차이가 4 ℃ 이하, 바람직하게는 2 ℃ 이하이도록 배열되는 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  37. 제35항 또는 제36항에 있어서,
    상기 냉각 장치는, 상기 기판 홀딩 디바이스의 온도와 관련하여 상기 냉각 유체의 상기 온도를 제어하도록 배열되는 온도 제어 시스템을 포함하는 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 장치는 상기 기판 홀딩 디바이스의 상기 온도 및 상기 노광 유닛, 특히 상기 기판 홀딩 디바이스에 인접하게 배열되는 상기 노광 유닛의 일부의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 포함하는 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  39. 제37항 또는 제38항에 있어서,
    상기 냉각 장치는,
    상기 냉각 유체를 상기 제1 온도보다 낮은 온도로 냉각시키기 위한 냉각 디바이스, 및
    상기 냉각 유체를 가열하기 위한 가열 디바이스 - 상기 가열 디바이스는 상기 컴포넌트와 관련하여 상류 위치에서 상기 도관 내에 배열됨 -
    를 포함하는 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  40. 제30항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 상기 전자기 방사선 또는 입자를 상기 샘플 상으로 투사하기 위한 투사 렌즈(projection lens)를 포함하는 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  41. 제40항에 있어서, 제6항에 종속하는 경우,
    상기 도관은 상기 투사 렌즈를 통해 또는 상기 투사 렌즈 주위로 상기 냉각 유체를 이송하도록 배열되는 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  42. 제30항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 상기 전자기 방사선 또는 입자를 변조하기 위한 변조 디바이스를 포함하는 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  43. 제42항에 있어서, 제35항에 종속하는 경우,
    상기 도관은 상기 변조 디바이스를 통해 또는 상기 변조 디바이스 주위로 상기 냉각 유체를 이송하도록 배열되는 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  44. 제43항에 있어서,
    상기 변조 디바이스는, 전자기 방사선 또는 입자의 빔을 편향시키기 위한 빔 편향기 및 전자기 방사선 또는 입자의 상기 빔을 차단하기 위한 빔 스톱(beam stop)을 포함하는 빔 블랭킹 어셈블리(beam blanking assembly)를 포함하고, 상기 도관은 상기 냉각 유체를 상기 빔 스톱을 통해 또는 빔 스톱 주위로 이송하도록 배열되는 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  45. 제30항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소스는 하전 입자에 대한 소스이고, 상기 노광 유닛은 하나 이상의 하전 입자 빔을 상기 샘플 상으로 투사하기 위한 하전 입자 광학 시스템을 포함하는 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  46. 제45항에 있어서,
    상기 소스는 다수의 하전 입자 빔을 제공하도록 배열되고, 상기 하전 입자 광학 시스템은 상기 다수의 하전 입자 빔 중 하나 이상을 상기 샘플 상으로 투사하도록 배열되고, 상기 도관 중 적어도 제1 부분은 두 개의 하전 입자 빔 사이의 영역에서 배열되는 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  47. 제30항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노광 유닛은 하나 이상의 온도 센서를 포함하고, 바람직하게는 상기 하나 이상의 온도 센서 중 하나는, 상기 기판 홀딩 디바이스와 대향하는 상기 노광 유닛의 면에서 배열되는 것인, 샘플을 노광하기 위한 장치.
  48. 제30항 내지 제47항 중 어느 한 항에 따른 장치를 사용하여 샘플을 노광하기 위한 방법으로서,
    상기 온도 안정화 장치의 컨디셔닝(conditioning)은 상기 샘플의 상기 프로세싱 또는 이미징 이전에 수행되고, 상기 컨디셔닝은, 상기 온도 안정화 장치의 상기 액체 상 변화 재료의 적어도 일부를 응고시키는 단계를 포함하는 것인, 샘플을 노광하기 위한 방법.
  49. 제48항에 있어서,
    상기 컨디셔닝은, 상기 샘플의 상기 프로세싱 또는 이미징 이전에, 상기 온도 안정화 장치의 상기 온도를 상기 제2 온도로 설정하는 단계를 더 포함하는 것인, 샘플을 노광하기 위한 방법.
  50. 제48항 또는 제49항에 있어서, 제10항에 종속하는 경우,
    상기 가열 디바이스 및 상기 냉각 디바이스 중 적어도 하나는, 상기 기판 홀딩 디바이스와 상기 노광 유닛, 특히 상기 기판 홀딩 디바이스와 대향하는 상기 노광 유닛의 일부 사이의 온도 차이를 확립하도록 제어되되, 상기 온도 차이는 4 ℃ 미만, 바람직하게는 2 ℃ 미만, 더욱 바람직하게는 1 ℃ 미만인 것인, 샘플을 노광하기 위한 방법.
  51. 제48항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서,
    동작 동안 상기 장치의 온도는 19 ℃에서부터 22 ℃까지의 온도 범위 내에 있고, 바람직하게는 상기 제1 온도 및 상기 제2 온도는 또한, 19 ℃에서부터 22 ℃까지의 온도 범위 내에서 배열되는 것인, 샘플을 노광하기 위한 방법.
  52. 샘플을 노광하기 위한, 특히 샘플을 프로세싱 또는 이미징하기 위한 제30항 내지 제47항에 따른 장치의 사용.
  53. 제24항, 제30항 내지 제47항 중 어느 한 항에 따른 장치에 의해 반도체 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    - 상기 기판 홀딩 디바이스 상에 웨이퍼를 배치하고 상기 웨이퍼를 상기 노광 유닛의 하류에 위치 결정하는 단계;
    - 상기 소스로부터의 상기 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자에 의해 상기 웨이퍼 상에 이미지 또는 패턴을 투사하는 것을 포함하는 상기 웨이퍼를 프로세싱하는 단계; 및
    - 상기 프로세싱된 웨이퍼에 의해 반도체 디바이스를 생성하기 위한 후속 단계를 수행하는 단계
    를 포함하는, 반도체 디바이스를 제조하는 방법.
  54. 제24항, 제30항 내지 제47항 중 어느 한 항에 따른 장치에 의해 타겟을 검사하기 위한 방법으로서,
    - 상기 기판 홀딩 디바이스 상에 상기 타겟을 배치하고 상기 웨이퍼를 상기 노광 유닛의 하류에 위치 결정하는 단계;
    - 상기 소스로부터의 상기 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자를 상기 타겟 상에 투사하는 단계;
    - 상기 소스로부터의 상기 전자기 방사선 또는 에너지를 갖는 입자가 상기 타겟 상에 입사할 때, 상기 타겟에 의해 투과, 방출, 및 반사 중 적어도 하나가 이루어지는 전자기 방사선 또는 하전 입자를 검출하는 단계; 및
    - 상기 하전 입자를 검출하는 단계로부터의 데이터에 의해 상기 타겟을 검사하기 위한 후속 단계를 수행하는 단계
    를 포함하는, 타겟을 검사하기 위한 방법.
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